2017年諾貝爾醫學獎10/2日揭曉,三位美國學者因為發現生理時鐘的分子機制,開啟全新的研究領域,並讓人們更了解適當睡眠的重要性而獲獎。

72歲的霍爾(Jeffrey C. Hall)、73歲的羅斯巴許(Michael Rosbash )和68歲的楊恩(Michael W. Young)成功分離出控制生理時鐘的基因,將平分900萬瑞典克朗(約台幣3300萬元)獎金。

美國學者羅斯巴許(左起)、霍爾與楊恩同獲今年諾貝爾醫學獎。 法新社

生理時鐘讓生物體的運作適應一天之中的不同階段,影響睡眠、行為、賀爾蒙濃度、體溫和新陳代謝。諾貝爾委員會的頌詞寫道,三位學者「窺見我們的生理時鐘,並闡明其內部運作機制」。

羅斯巴許任職於麻州布蘭迪斯大學,楊恩任職於紐約洛克斐勒大學,霍爾則任職於緬因大學。

諾貝爾委員會的吉爾拉斯說,這幾位得主的研究讓各界「注意到適當睡眠的重要性」。

獲獎研究示意圖:生理時鐘背後機制 圖/聯合報提供

開啟全新研究

英國醫學研究理事會的科學家海斯汀斯說,這三人的研究開啟了生物學與醫學全新的研究領域,在那之前,科學家並不了解生理時鐘,「完全不知道它如何運作,但這三人找到了控制生理時鐘的基因,當你找到,你就能把這個領域帶往你想去的任何地方。這個領域受到這三人的研究成果推動,後來出現爆炸性的發展」。

1984年,羅斯巴許、當時也在布蘭迪斯大學任教的霍爾與楊恩成功分離出果蠅的「周期基因」。霍爾與羅斯巴許發現,周期基因編碼的一種蛋白質在夜間積累,在白天降解。10年後,楊恩發現另一個控制生理時鐘的基因。

諾貝爾委員會在頌詞中說:「這幾位得主的發現造成典範轉移,確立了生理時鐘的重要機制。」

羅斯巴許告訴瑞典廣播電台,當清晨5:10分電話把他吵醒、諾貝爾委員會通知他得獎時,他驚呆了,「床邊的固定電話從來不會在那種時候響起,除非有人過世或有這類大事發生」。他回憶說,「我感到焦躁不安,我太太說『請開始呼吸』」。

生理時鐘機制

不少人睡前忘記調鬧鐘,卻也神奇會有人體「生理時鐘」自然起床,昨日諾貝爾醫學獎揭曉,美國三位學者發現「控制生理時鐘的分子機制」就能解釋此現象。證實人體有內建的「生理時鐘」,研究更能延伸至失智症、神經退化等疾病,及早介入治療。

台北醫學大學附設醫院睡眠中心主治醫師李信謙指出,三名學者的研究,一開始在果蠅體內發現基因轉譯成蛋白質後,蛋白質會有固定的生理節律,延伸至人類的蛋白質,會在24小時內產出和消解,正好解釋了人類的日夜周期,並非受到日、夜等外界因素影響,而是人類「內建」的生理時鐘,這也成為後續生物節律學與睡眠醫學的研究基石。

李信謙解釋,基因轉譯出的蛋白質,會從微小細胞變成組織,再變成器官,器官就有了時間性,自然形成心臟跳動快慢、胃酸分泌等節律,也有了後續延伸的研究,例如失智症或神經退化性等疾病,一開始會出現日夜顛倒的睡眠障礙,就能從生物時間基因調控中找到病灶點,提早介入治療;或找出氣喘為何半夜容易發生,並從器官生理時鐘下手,能提供病人用藥時間參考。

科學家也試圖藉調解人體蛋白質的產出、消解時間,延長生理時鐘作用,像是以藥物調節生理時鐘,從三班制變成一班制,或延緩、關閉人類生理時鐘的蛋白質開關,讓身體進入冬眠航行太空;可應用於遠洋人力不足的核子潛艇,或讓太空旅行成真。

台灣睡眠醫學會前理事長、新光醫院胸腔內科主任林嘉謨說,人體生理時鐘與生俱來,每個人都有天生的生物節律,有些人天生屬於早睡早起型、有些人屬於夜貓子,想透過調整生理時鐘達到熬夜、適應夜晚工作等,有些人可塑性並不高,用藥也無法突破天生機制,恐出現藥物濫用、危害健康等風險。

李信謙認為,生物維持的生理周期與生俱來有一定意義,能讓生物健康存活和繁殖後代,如刻意改變一個人的生活型態,在一個大族群中和他人相反,未必能夠健康順利生存。

    全站熱搜

    Win Driver Blog 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()