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2017年诺贝奖生理学和医学奖授予了美国布兰迪大学的Jeffrey C. Hall、Michael Rosbash和美国洛克菲勒大学的Michael W. Young，表彰他们发现了生物体中控制昼夜节律的分子机制。 昼夜节律（circadian rhythm）是指生命活动以24小时左右为周期的变动。人体生理功能，学习与记忆能力、情绪、工作效率等也有明显的昼夜节律波动。昼夜节律与人类的活动关系密切，昼夜节律的破坏和睡眠不足可能导致许多疾病的发生，特别是慢性疾病，影响机体的健康。 光是人类昼夜节律系统的主要同步刺激因素。 在电灯发明之前，人类白天暴露于强光（> 300勒克斯），傍晚和夜晚暴露于昏暗的光线（<30勒克斯）。而在现代社会，人类大部分时间都处于中等光强度（30至300勒克斯）下，在夜间则暴露于无处不在的人造光下。电灯照明从根本上改变了人类生物钟与昼/夜周期同步的方式，可能对昼夜节律系统造成破坏。 光是我们的生物钟和昼夜节律的主要同步器。特定的视网膜细胞感知光线的强度，并向大脑视交叉上核的主时钟发出信号。为了评估我们的生物钟的状态，研究人员测量了昏暗光线（1勒克斯）下的褪黑激素分泌的始发，这是睡眠开始的信号。傍晚昏暗光线对褪黑激素的抑制可以衡量个体对光的敏感度。先前的研究定义抑制褪黑激素50％（ED50）的有效剂量约为100勒克斯。尽管在一项对6名个体的研究中观察到个体差异，褪黑素对恒定光刺激的反应也不同，但缺乏对大群体个体暴露在不同光照下的系统研究，无法全面评估个体间的反应。 近日，澳大利亚蒙纳士大学（Monash University）的研究人员在美国国家科学院院刊 PNAS杂志发表了题为：High sensitivity and interindividual variability in the response of the human circadian system to evening light 的研究论文。 表明个体对夜间光线敏感度的差异可能是昼夜节律破坏的一个新因素，个体间的光敏感性差异可以解释昼夜节律紊乱及其对人类健康影响的差异。 在该研究中，研究人员招募了56名健康年轻人参加为期7周的研究，并评估了每周晚上白光照射在10至2000勒克斯范围内对抑制褪黑激素的影响。该56名健康年轻人包括27名健康男性和29名健康女性，年龄18-30岁。整个过程中保持了有规律的睡眠。第一周以基线昏暗光线(<1勒克斯)控制条件，随后每周以组随机暴露在白光下。曝光水平包括10、30、50、100、200、400和2000勒克斯。在睡前4小时开始光照，并在睡前1小时结束。收集每小时的唾液样品并通过放射免疫测定法测定褪黑激素。 研究人员发现，平均而言，人类对夜晚的光线比以前认为的更敏感。50％抑制褪黑激素发生在<30勒克斯，这与夜间使用的室内照明以及电子设备（如手机）产生的光相当或更低。因此，晚上的室内光线(约50勒克斯)会抑制大多数个体的褪黑激素，推迟睡眠的开始。值得注意的是，他们观察到不同的个体对夜间光线的敏感度差异超过50倍。一些人对光的敏感度非常低或非常高，有些人只需要10勒克斯（昏暗的阅读灯），而有些人则需要400勒克斯（明亮的室内光）才引起相同量的褪黑激素抑制。因此，这些人在晚上对同一家庭照明环境的反应会有很大不同。这项研究的参与者都是年轻白种人，未来的研究应该评估这种影响是否在其他种族和年龄上是一致的。 总的来说，这项研究确定了个体间对不同强度的光的反应的巨大差异。昼夜节律紊乱和睡眠不足会导致许多疾病，例如肥胖、糖尿病、高血压、高血脂、严重的脑部疾病，例如阿尔茨海默病，乃至肿瘤的发生。高敏感性的个体，尤其是在晚年生活中，可能特别容易出现昼夜节律紊乱，易患疾病。 因此，关于昼夜节律的研究其实就在告诉所有人一件很简单的事：想要身体健康，不用吃那么多保健品，只需要在正确的时间做正确的事，到点吃饭，到点睡觉，别再熬夜玩手机了！ 原文链接： https:///10.1073/pnas.1901824116 本文为BioWorld原创发布。 |
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