范明基/规律起居 健康生活的起点

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在真菌、阿拉伯芥、果蝇和小鼠等生物,科学家皆发现其内建生理时钟,由此可见,生理时钟早在物种起源早期就开始发展,且同样以24小时为周期,显示依据阳光生活是生物在地球上生存要件之一,重要到已嵌进到DNA里。

小鼠脑部下视丘的视交叉上核(suprachiasmatic nucleus)有一万个神经细胞,是生理时钟的总引领者 (pacemaker) 。这些互相联系协调的神经细胞,每日产生循环且规律的统合活性,在不同时段释放不同分量的神经传导物质和糖皮质激素等荷尔蒙,影响各组织的分区引领者,造就身体基础生理状态。

10种基因 相互牵制

如何造就一万个神经细胞的周期活性?经过30年努力,科学家逐一破坏特定基因功能,归纳出10种基因是生理时钟的基本机械零件。这10种基因以正回馈和负回馈相互牵制对方,例如甲基因表现量增加会促进乙基因表现量上升,乙基因表现量增加则使甲基因表现量下降,把这基本架构复杂化约五倍,生理时钟就开始运转了。

那光线的作用是什麽?光诱导出讯号的传导路径,使内在时钟和外在的太阳时钟同步。乔瑟夫.高桥(Joseph S. Takahashi)2011年在「高阶遗传学」将此现象做了一个完整回顾。

生理时钟到底如何影响日常生理变化和日夜的行为?美国宾州大学教授约翰.何根内许(John B. Hogenesch)於去年10月发表在「国家科学院会刊」的研究,他的团队以大数据分析,每两小时收集小鼠12个不同器官的所有RNA,共收集48小时,接着分析这288组样品各个RNA的表现量。

团队发现,在大约两万个基因当中,有43%的基因表现会在某一器官出现日夜周期性变化。有趣的是,这些周期性基因的表现量高峰通常落在日出和日落前不久,说不定这说明为何某些生理现象有日夜变化。

依照医嘱 按时用药

何根内许团队也从巨量分析发现,当中有1124个周期基因是现行药物的作用标的。

我们可延伸思考:倘若病人吃药的时间点不对,不在标的基因的表现高峰时段,药效不就没了吗?这是为何某药对某些人有效,对其他人没效的原因之一吗?也可能药物是有效的,但两人作息不同或两人在不同时间点用药?是否该建议大家,身体有状况时,要赶快过日夜正常的生活,并依循医嘱时间用药,才能药到病除?

(作者范明基为阳明大学生命科学院院长)

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