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從果蠅探究生理時鐘 打破生物運作奧秘

最新更新:2017/10/03 10:05
影片來源:Nobel Prize YouTube頻道

(中央社記者陳偉婷台北2日電)科學家因發現生理時鐘機制獲諾貝爾獎。睡眠專家李信謙今天說,過去認為生物有晝夜節律是外在影響,但生理時鐘的發現,證明一切都是「內建」,打破生理運作之謎。

2017年諾貝爾獎今天傍晚(台北時間)率先公布醫學獎得主,美國3名學者霍爾(Jeffrey C. Hall)、羅斯巴希(Michael Rosbash)和楊恩(Michael W. Young)因發現控制生物生理時鐘的分子機制獲獎。

路透社報導,瑞典卡洛林斯卡研究所(Karolinska Institute)諾貝爾大會(Nobel Assembly)在聲明中說:「他們的研究解釋了植物、動物和人類如何調整生理節奏,以符合地球公轉的步調。」

台北醫學大學附設醫院睡眠中心醫師李信謙晚間受訪時表示,從以前就知道任何生物都有各自的生物節律,如人類的生物節律接近24小時,但為什麼可以如此準確的在24小時間維持生理運作,一直是個謎。

李信謙說,過去的人曾認為,是外在的環境維持人類的生理時鐘。如因為太陽光的照射讓人體甦醒,當太陽下山,身體自然就會想睡覺;或只要有光就不用睡覺、沒光了、沒事做就可以睡覺。但這無法解釋,為什麼生活在黑暗洞穴中的人,也一樣會有24小時的晝夜生理循環。

The findings discovered by the 2017 Medicine Laureates have far-reaching implications on our wellbeing & everyday...

Nobel Prize 貼上了 2017年10月2日

美國3名科學家利用果蠅研究生物時鐘,李信謙表示,因果蠅的基因單純,從果蠅研究中發現,生物時鐘不是靠外界環境塑造,而是「內建的」。果蠅腦內的週期基因會產出蛋白質,生理時鐘的運行跟蛋白質的生產、消解有關。

李信謙解釋,科學家發現,蛋白質消化的時間跟日夜週期差不多,只要控制產出時間和消耗時間,或控制蛋白質代謝時間,就能掌控生理時鐘。如本來節律為24 小時,變成48小時;或本來晚上睡覺,也可變成早上睡覺。

生理時鐘不只跟睡眠相關,李信謙說,愈高等的動物,調控機制愈複雜,細胞、組織和器官都會有時間性且彼此連動,心跳的快慢、呼吸的頻率等反應都跟生理時鐘有關。

李信謙也說,發現生理時鐘運作的機制是非常重要的基礎發現,否則無法解釋生物日夜運作的奧妙,後續也有許多研究都奠基在此發現之上。在某些極端狀況,調控生理時鐘也許能幫上忙,如需要輪班的重要工作,可以延長單人工時,甚至如果把生理時鐘關掉,也許可冬眠,有機會做太空旅行。

不過,李信謙表示,生物要維持生物週期必有道理和意義,代表這樣的週期比較能健康存活、繁殖後代;如果硬是扭轉生理時鐘,可能造成不良的影響。

睡眠醫學專家、新光吳火獅紀念醫院胸腔內科主任林嘉謨則說,生理時鐘機制的發現說明「每個人的生理時鐘都是天生的」,有些人比較能熬夜、適合夜班工作、容易有失眠問題,都跟基因及其產出的蛋白質有關。這說明有些失眠患者是受家族遺傳,就算用行為治療或藥物,幫助也有限。1061002

地機族
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