康健杂志/揭开生理时钟奥秘,失眠有解?

出处:康健杂志228期作者/陈俊辰图片/康健杂志

癌症糖尿病心血管问题,每样都跟生理节律被破坏有关系。一名癌友在自己的社群反省他在公司当上总字辈,全是多年熬夜、三餐没一顿正常换来的,他写下:「很多时候,我们不在乎、不珍惜我们的身体,只在病痛上门时怨恨痛苦。」引来上千次转贴。

不按时吃睡,身体马上知道,内分泌一团乱、免疫力溜滑梯。「按时」的关键就在遵循生理时钟

这个内建计时器已跟着人类几万年,真正解密却在最近30年,科学家发现每个细胞自带时钟,以大约24小时的节律运作,配合地球的自转。不只生病,还有很多和生活品质密切相关的难题,例如失智爸妈晚上趴趴走不睡觉,使照顾者精疲力竭;或是上班族出差飞来飞去、该入眠时睡不着的时差问题,都可以透过解析人体计时的机制找到解方

今年摘下诺贝尔奖生理暨医学奖霍尔(Jeffrey Hall)、罗斯巴希(Michael Rosbash)和扬格(Michael Young),是揭开生理时钟秘密关键人物

滴答,计时基因控制细胞钟

他们发现,细胞微时钟的真面目原来是一组「计时基因」。

1984年时,霍尔和罗斯巴希联手成功解出第一个计时基因period(英文时段」)的DNA序列,扬格也在2个月后独立取得相似成果。他们发现该基因产生蛋白质在24小时内量会由多变少,周而复始。接着,其他相关基因也陆续被找到,慢慢拼凑出一个比较完整的面貌

简单来说,细胞巧妙运用了「负回馈机制」来产生时针滴答计时的效果。这个机制是指,当一些特定蛋白质浓度增加到一个界限,它们就会触发下一步动作,反过来中止细胞制造它们的过程。等这些蛋白质寿命一到,被细胞本身分解,下个循环又再启动。用生活例子打个比方,冷气就是使用同样的机制,室温一降到指定温度机器就暂停,等温度上升又再发动。透过这样的过程,人体于是拥有了起伏有序的「时间感」。

如果逆着时钟过日子,例如半夜不睡,也会掉过头来弄乱基因计时的节奏,扣扳机般引发细胞内外一连串下游反应,使得脂肪细胞失了节制地愈长愈肥、有毒废弃物堆积在大脑器官,没办法按时排出……,大小毛病跟着来。

这群计时基因除了period,还包括clock(时钟)、timeless(不限时)、cycle(循环)、zeitgeber time家族(含24个以上基因,zeitgeber是德语「定时器」的意思)等成员,名字取得让人会心一笑,构成一组互相制衡的网络。3名获奖人虽然主要是用果蝇做实验,不过从昆虫哺乳类证实全都有相似的计时机制,可见这是一套非常古老、在生物大历史上绵延久远的系统,和天地环境紧紧结合。【全文未完,完整内容请见《康健》228期】

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