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破解生理鐘 美3傑獲諾貝爾醫學獎
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綜合新聞中心／綜合2日電 2017年10月03日 06:00
諾獎得主霍爾2日在緬因州家中。(美聯社)
羅斯巴許教授在布蘭迪斯大學實驗室。(路透)2017年諾貝爾醫學獎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，進一步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110萬美元)獎金。
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，楊恩任職於紐約市洛克斐勒大學，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」。
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。十年後，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。」
地球生物適應地球自轉的步調。多年來，科學家曉得包括人類在內的生物體擁有內部生理時鐘，協助他們調整及適應晝夜節律。生理時鐘影響荷爾蒙濃度、睡眠、體溫和新陳代謝等生物機能。這就是當人們跨越不同時區，生理時鐘與外界環境不同步，會出現時差反應的原因。
楊恩教授2日在洛克菲勒大學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，諾貝爾醫學獎2日揭曉，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、呼吸道等疾病，及早介入治療，甚至讓太空旅行成真。
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，而是人類先天有「內建」的生理時鐘，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，也讓後續的研究有了延伸，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；或氣喘為何半夜容易發生，從器官的生理時鐘下手，能提供病人用藥時間的參考。
而科學家也曾試圖藉由調解人體蛋白質的產出、消解時間，達到延長生理時鐘作用，在一些極端工作上，如遠洋人力不足的核子潛艇，需有人整日輪班顧核子反應爐時，以藥物調節生理時鐘機制，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，讓太空旅行成真。
但台灣睡眠醫學會前理事長、新光醫院胸腔內科主任林嘉謨解釋，既然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。
獲獎研究示意圖：生理時鐘背後機制 圖／聯合報提供 
2017年諾貝爾醫學獎由霍爾（Jeffrey C. Hall）、羅斯貝許（Michael Rosbash）和楊恩（Michael W. Young）三位美國科學家共同獲得，他們「發現了控制生理時鐘的分子機制」。（Getty Images）來源：YouTube
2017年諾貝爾醫學獎2日揭曉，由霍爾（Jeffrey C. Hall）、羅斯貝許（Michael Rosbash）和楊恩（Michael W. Young）三位美國科學家共同獲得，他們「發現了控制生理時鐘的分子機制」。
得主將獲得獎金900萬瑞典克朗（約109萬美元）。
今年諾貝爾生理醫學獎頒給三位研究生理時鐘之分子機制的學者，表彰他們對人體研究的重大貢獻。生理時鐘的運作與人體健康息息相關，打亂生理時鐘可能使人生病，甚至導致更嚴重的問題。
英國牛津大學神經科學教授佛斯特(Russell Foster)指出，人類長期忽視生理時鐘中睡眠的重要性，最明顯的例子就是夜間工作。生理時鐘混亂可能導致強迫性行為(impulsive behavior)，也可能導致肥胖甚至癌症等疾病，例如需要輪班工作的護理師和工廠工人，就常有健康問題。
當人強迫自己保持清醒時，身體進入「興奮階段」，刺激皮質醇(cortisol)的分泌。皮質醇是種壓力荷爾蒙，提高血壓和血糖，產生免疫抑制作用，讓人保持清醒。
短期的生理時鐘混亂，最常見的是搭飛機的時差，例如從巴黎搭機到洛杉磯，時鐘提早九個小時，就足以擾亂進食和睡眠。
如果在該休息的時候強迫自己保持清醒，形同「和魔鬼打交道」，長期下來對疾病的抵抗力反而變差。此外，生理時鐘不規律，連帶用餐時間也不正常，可能導致新陳代謝降低，卡路里不易燃燒而轉化成脂肪，導致肥胖。
曼徹斯特大學神經科學教授佩金斯(Hugh Piggins)表示：「你提高與正常水平不同的心跳、血壓和胰島素，而身體並沒準備好，這形同欺負身體。」
長期的生理時鐘混亂和許多疾病有關，例如憂鬱症、躁鬱症、認知障礙、記憶或其他的神經疾病。
世界衛生組織早於2007年提出報告稱，擾亂生理時鐘可能致癌，因為人體未能遵循白天工作、晚上休息的自然規律。法國國家健康暨醫學研究院(Inserm)神經生物學家葛洪費(Claude Gronfier)說：「世界上沒有任何一種藥能讓你加快或減慢生理時鐘。」
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