2017年諾貝獎生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎授予了美國布蘭迪大學(xué)的Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和美國洛克菲勒大學(xué)的Michael W. Young，表彰他們發(fā)現(xiàn)了生物體中控制晝夜節(jié)律的分子機制。
晝夜節(jié)律（circadian rhythm）是指生命活動以24小時左右為周期的變動。人體生理功能，學(xué)習(xí)與記憶能力、情緒、工作效率等也有明顯的晝夜節(jié)律波動。晝夜節(jié)律與人類的活動關(guān)系密切，晝夜節(jié)律的破壞和睡眠不足可能導(dǎo)致許多疾病的發(fā)生，特別是慢性疾病，影響機體的健康。
光是人類晝夜節(jié)律系統(tǒng)的主要同步刺激因素。
在電燈發(fā)明之前，人類白天暴露于強光（> 300勒克斯），傍晚和夜晚暴露于昏暗的光線（<30勒克斯）。而在現(xiàn)代社會，人類大部分時間都處于中等光強度（30至300勒克斯）下，在夜間則暴露于無處不在的人造光下。電燈照明從根本上改變了人類生物鐘與晝/夜周期同步的方式，可能對晝夜節(jié)律系統(tǒng)造成破壞。
光是我們的生物鐘和晝夜節(jié)律的主要同步器。特定的視網(wǎng)膜細胞感知光線的強度，并向大腦視交叉上核的主時鐘發(fā)出信號。為了評估我們的生物鐘的狀態(tài)，研究人員測量了昏暗光線（1勒克斯）下的褪黑激素分泌的始發(fā)，這是睡眠開始的信號。傍晚昏暗光線對褪黑激素的抑制可以衡量個體對光的敏感度。先前的研究定義抑制褪黑激素50％（ED50）的有效劑量約為100勒克斯。盡管在一項對6名個體的研究中觀察到個體差異，褪黑素對恒定光刺激的反應(yīng)也不同，但缺乏對大群體個體暴露在不同光照下的系統(tǒng)研究，無法全面評估個體間的反應(yīng)。
近日，澳大利亞蒙納士大學(xué)（Monash University）的研究人員在美國國家科學(xué)院院刊 PNAS雜志發(fā)表了題為：High sensitivity and interindividual variability in the response of the human circadian system to evening light 的研究論文。
表明個體對夜間光線敏感度的差異可能是晝夜節(jié)律破壞的一個新因素，個體間的光敏感性差異可以解釋晝夜節(jié)律紊亂及其對人類健康影響的差異。
在該研究中，研究人員招募了56名健康年輕人參加為期7周的研究，并評估了每周晚上白光照射在10至2000勒克斯范圍內(nèi)對抑制褪黑激素的影響。該56名健康年輕人包括27名健康男性和29名健康女性，年齡18-30歲。整個過程中保持了有規(guī)律的睡眠。第一周以基線昏暗光線(<1勒克斯)控制條件，隨后每周以組隨機暴露在白光下。曝光水平包括10、30、50、100、200、400和2000勒克斯。在睡前4小時開始光照，并在睡前1小時結(jié)束。收集每小時的唾液樣品并通過放射免疫測定法測定褪黑激素。
研究人員發(fā)現(xiàn)，平均而言，人類對夜晚的光線比以前認為的更敏感。50％抑制褪黑激素發(fā)生在<30勒克斯，這與夜間使用的室內(nèi)照明以及電子設(shè)備（如手機）產(chǎn)生的光相當(dāng)或更低。因此，晚上的室內(nèi)光線(約50勒克斯)會抑制大多數(shù)個體的褪黑激素，推遲睡眠的開始。值得注意的是，他們觀察到不同的個體對夜間光線的敏感度差異超過50倍。一些人對光的敏感度非常低或非常高，有些人只需要10勒克斯（昏暗的閱讀燈），而有些人則需要400勒克斯（明亮的室內(nèi)光）才引起相同量的褪黑激素抑制。因此，這些人在晚上對同一家庭照明環(huán)境的反應(yīng)會有很大不同。這項研究的參與者都是年輕白種人，未來的研究應(yīng)該評估這種影響是否在其他種族和年齡上是一致的。
總的來說，這項研究確定了個體間對不同強度的光的反應(yīng)的巨大差異。晝夜節(jié)律紊亂和睡眠不足會導(dǎo)致許多疾病，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。高敏感性的個體，尤其是在晚年生活中，可能特別容易出現(xiàn)晝夜節(jié)律紊亂，易患疾病。
因此，關(guān)于晝夜節(jié)律的研究其實就在告訴所有人一件很簡單的事：想要身體健康，不用吃那么多保健品，只需要在正確的時間做正確的事，到點吃飯，到點睡覺，別再熬夜玩手機了！
原文鏈接：
https://doi.org/10.1073/pnas.1901824116
本文為BioWorld原創(chuàng)發(fā)布。
