2017諾貝爾醫(yī)學獎破解人類生物鐘基因密碼

地球上的生命都適應了這顆星球的自轉。很多年前我們就已經知道，包括人類在內的各種生物都擁有一個內在的生物鐘來幫助它們預測和適應一天的規(guī)則節(jié)律。但是這個生物鐘究竟是怎樣運作的呢?

　　杰弗理·霍爾(Jeffrey C. Hall)、邁克爾·羅斯巴殊(Michael Rosbash)和邁克爾·楊(Michael W. Young)深入鉆研了我們的生物鐘，并且闡釋了它內在的原理。他們的發(fā)現闡釋了植物、動物以及人類如何調節(jié)自己的生物節(jié)律，使其與地球的旋轉保持同步。

為表彰他們的發(fā)現，他們榮獲2017年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

這三位諾獎得主正是使用果蠅作為生物模型，分離出了一個控制生物正常晝夜節(jié)律的基因。這三位科學家發(fā)現：果蠅體內有一種特別的基因，可以編碼一種蛋白質，令其在白天降解、夜間聚集。從而影響整個細胞的“時鐘”規(guī)律而這個規(guī)律不僅適用于單個細胞，也適用于包括人類在內的其他多細胞體生物。

我們人類每天面臨著不同的生活節(jié)奏和事件,為了適應這些規(guī)律和變化,體內的“時鐘”會幫我們調節(jié)行為、激素水平、睡眠、體溫、新陳代謝等關鍵的人體功能。這就是我們熟悉的“生物鐘”，一旦外部環(huán)境和我們“生物鐘”發(fā)生沖突，我們的健康狀況就會受到影響。癥狀就是：疲勞、迷亂、失眠、嗜睡、惡心等。這些不過影響生物鐘的最常見因素。

一、何為生物鐘?

　　我們說的生物節(jié)律或生理節(jié)律，即晝夜節(jié)律(circadian rhythm)，是指每天24小時光/暗周期對有機體生命活動的影響。在一天中的不同時段，人體生物鐘可以精準地調節(jié)我們的生理機能，包括激素水平、睡眠需求、體溫和新陳代謝等。若外部環(huán)境與生物鐘節(jié)律暫時不匹配，我們就感到不舒服。還有證據表明，當一個人的生活方式與內在生物鐘節(jié)律長期不相符時，患上多種疾病的風險會增加：晝夜節(jié)律的紊亂，與內分泌代謝疾病，例如肥胖、糖尿病、高血壓、高血脂、嚴重的腦部疾病，例如阿爾茨海默病，乃至腫瘤的發(fā)生發(fā)展都有關系。因而提升了人們“對良好的睡眠習慣的重視”——不要熬夜。

二、生物鐘與褪黑素(melatonin，MT)

　　視交叉上核 (suprachiasmatic nucleus,SCN) 是哺乳動物(包括人)最重要的“生物鐘”，它調節(jié)動物與晝夜節(jié)律相關的行為活動。哺乳動物(包括人)眼睛接受的光照信號變化，通過含有視黑質(melanopsin)的特殊視網膜光受體細胞，將外界環(huán)境的光照變化信息傳遞到大腦生物鐘中樞SCN，SCN通過頸上神經節(jié)連接松果腺，調節(jié)松果腺合成分泌褪黑素的晝夜節(jié)律性變化構成了視交叉上核 (SCN, suprachiasmatic nucleus)通過光照調節(jié)松果腺分泌褪黑素的獨特機制。

今年諾獎給我們以啟示：生物節(jié)律決定人的晝出夜歸、生老病死，生物鐘的精準是跟人體內褪黑素多少相關。隨著年齡的增長，松果體萎縮直至鈣化，造成褪黑素分泌節(jié)律性減弱或消失，特別是40歲以后，體內自身分泌的褪黑素量明顯下降，導致我們的生物鐘越來越不準確，對外部環(huán)境變化的適應能力越來越弱，中老年人出現想睡而睡不著的被動熬夜現象，睡眠越來越少，人就會生病變老，而睡眠減少是衰老的重要特征之一。因此，對于中老年人適時適量外源性補充褪黑素，可使體內的褪黑素濃度分布水平和含量維持在年輕狀態(tài)，可以調整和恢復晝夜節(jié)律，提高生物鐘的精準度，不僅能加深睡眠提高睡眠質量，更重要的是改善整個身體的機能狀態(tài)，提高生活質量，延緩衰老的進程。2017年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎為外源性褪黑素合理應用給予了科學依據，是中老年人的一大福音!

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