“夜貓子”基因解碼獲得了諾貝爾獎，“夜貓子”基因檢測將到大家承認(rèn)

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人體內(nèi)有神奇的“夜貓子”基因

說起這三位獲獎?wù)邔σ关堊由镧娀虻难芯?，那可要?003年開始說起了。 
當(dāng)時杰弗理·霍爾教授在美國加州大學(xué)舊金山分校神經(jīng)科學(xué)部門進(jìn)行博士后研究工作，他研究的就是一個奇怪的經(jīng)常早睡早起的家族。 
這個家族成員總在凌晨3、4點起床，晚上6、7點就睡覺。這和大部分人的生活習(xí)慣大不相同。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，他們這種獨特的生活習(xí)慣源于家族成員身上的一種名為“PER2”的基因序列與普通人不一樣，我們稱之為“基因突變”。PER2基因是一種管睡覺的基因，這個基因使得人們按照正常的日起日落的生活方式來生活，正是這上基因的序列在這個家族發(fā)生了變化，導(dǎo)致他們的早起早睡。

野貓子基因解碼團隊為了進(jìn)一步驗證這個基因解碼結(jié)果的科學(xué)性，他們把這處基因序列轉(zhuǎn)到了小白鼠的身上。奇怪的事情發(fā)生了，擁有這種基因的小白鼠不僅開始早睡早起，而且吃嘛嘛香。注意，這里可沒有人，也沒有其他因素要參與研究的小鼠改變生活習(xí)慣。
 
基因解碼發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，小白鼠擁有這種睡覺基因之后，連帶著管吃飯的PER1基因也突變了，而因為吃得更多，還導(dǎo)致了這群小鼠發(fā)胖，肥胖問題緊隨而來，增加了基因解碼對肥胖機制的新理解。

這類基因又稱時鐘基因。在正常情況下，它們會在相同的時間打開和關(guān)閉，以保持睡眠和飲食周期的均衡。
 
但如果其中有基因發(fā)生突變，就將打破這一環(huán)節(jié)，從而使得機體的各種生物鐘不能步調(diào)一致。
 
諾貝爾獎委員會表示：“（獲獎的）杰弗里·霍爾等三人的研究是先驅(qū)性的，他們克隆出時鐘基因，讓大家進(jìn)一步認(rèn)識到這種神奇的規(guī)律現(xiàn)象。”

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熬夜會打破人體內(nèi)精妙的時鐘，疾病會尾隨而來

有關(guān)睡眠的奇妙故事還沒完。獲獎?wù)咧坏倪~克爾·羅斯巴殊教授，說起了一組罕見病例。近二十年來，各國醫(yī)生發(fā)現(xiàn)了一些“睡不著覺的家族”，這些家族的人得了怪病，就是至少三四十年都沒好好睡過。 
他逐漸發(fā)現(xiàn)，這些罕見病人的大腦下丘腦、杏仁核等區(qū)域存在著控制節(jié)律的基因突變或紊亂。 
“我們已發(fā)現(xiàn)一些經(jīng)典的節(jié)律基因，它們很精細(xì)地工作著，相互鉗制，此消彼長。它們還通過大腦神經(jīng)調(diào)控著全身的器官，讓大家有節(jié)律地工作著，由此也形成精妙的外周節(jié)律環(huán)，這樣全身其實存在著大量的節(jié)律相關(guān)基因。一旦打破，會出現(xiàn)問題，疾病會尾隨而來。”

邁克爾·羅斯巴殊教授說，2013年，他在一項肥胖研究就發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)節(jié)小鼠體內(nèi)LGR4基因開關(guān)，可以影響肥胖的發(fā)生。簡單說，如果在小鼠體內(nèi)去除這個LGR4基因，小鼠的體重會減輕，各項代謝指標(biāo)，包括血糖、血脂、血壓等，均明顯好轉(zhuǎn)。他們研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，LGR4基因其實具有某種節(jié)律基因的特征和功能，它會控制小鼠體內(nèi)某些代謝功能的延遲或提前。其中一個基因的功能異常就會出現(xiàn)這個現(xiàn)象，而長期的晝夜顛倒、節(jié)律紊亂，就更可能引發(fā)一些不可思議的變化。
另一位獲獎?wù)撸~克爾·楊在2015年的一項研究中發(fā)現(xiàn)，由于熬夜缺乏睡眠，神經(jīng)突觸部分被星形膠質(zhì)細(xì)胞大量吞噬。
這些星形膠質(zhì)細(xì)胞像是微型的吸塵器，當(dāng)大腦連接變得衰弱和分裂的時候，就會開始清除神經(jīng)突觸細(xì)胞，從而減少了神經(jīng)遞質(zhì)，導(dǎo)致大腦神經(jīng)傳導(dǎo)變慢、反射時間變長。所以熬夜將造成大腦開始吞噬自己。
同時，慢性睡眠限制（連續(xù)五天保持熬夜）將導(dǎo)致小膠質(zhì)細(xì)胞激活的跡象增加。由于小膠質(zhì)細(xì)胞的低水平持續(xù)激活可導(dǎo)致嚴(yán)重的腦部疾病，例如阿爾茨海默?。ɡ夏臧V呆癥），和其他形式的神經(jīng)變性都觀察到持續(xù)的小膠質(zhì)細(xì)胞激活。
他還發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)節(jié)律的關(guān)鍵基因失效后，會促使腫瘤發(fā)生。
此外，不按時吃飯、不按時睡覺，不僅引發(fā)肥胖，還會引發(fā)糖尿病、高血壓、高血脂等代謝疾病。因為這三位得主極有創(chuàng)意的發(fā)現(xiàn)，晝夜節(jié)律學(xué)已經(jīng)發(fā)展成為一個涉及面廣且動態(tài)發(fā)展的學(xué)科領(lǐng)域，并且一定會對人類做出巨大貢獻(xiàn)。

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生物鐘研究的現(xiàn)代提示：在正確的時間做正確的事

到點就該睡覺，到點就要吃飯，這個“到點”，說的就是一種節(jié)律。
許多醫(yī)生在得知2017年諾貝爾獎的歸屬是人體節(jié)律時，他們表示，正是因為生物體這種奇妙節(jié)律現(xiàn)象吸引著科研人員前赴后繼地投入這項研究。始于好奇，終于使命。杰弗里·霍爾等三人，隨著研究的深入逐漸認(rèn)識到，這是一把認(rèn)識生命、認(rèn)識疾病的重要鑰匙。
節(jié)律生活，乃至天人合一，道理是古老的，但其具體作用機制乃至影響，正被科學(xué)家逐漸認(rèn)清。
倒時差、熬夜、借咖啡提神……在醫(yī)生看來，現(xiàn)代人的很多行為與進(jìn)化而成的某些節(jié)律背道而馳，對健康造成的不利影響正被逐步發(fā)現(xiàn)。
 
杰弗里·霍爾教授說，很多職業(yè)需要值班或跨時區(qū)旅行，這是對人體本身的晝夜節(jié)律，或者說生物鐘的一種挑戰(zhàn)。
“如果人體生物鐘不能很好地與晝夜節(jié)律匹配，可能進(jìn)一步影響機體其他功能，比如免疫和內(nèi)分泌功能，影響生活質(zhì)量。
對于生物節(jié)律及其基因機制的研究有助于人類更好地了解自身，有望克服晝夜節(jié)律對職業(yè)能力的限制。”
那么，生物鐘已經(jīng)亂了，是不是就沒救了？
并不是，人體有奇妙的自我調(diào)節(jié)功能。
“長途旅行會出現(xiàn)時差，對時差的調(diào)整就是人體的一種自我調(diào)節(jié)，比如在飛機上，會通過調(diào)整飲食供應(yīng)時間來幫助你調(diào)節(jié)時差——本該是平時睡覺的時間，卻給你來一份正點的正餐。”
杰弗里·霍爾告訴人們，這些例子提示，良好的睡眠習(xí)慣或有規(guī)律地吃飯，會對人體的生物鐘起一個重新設(shè)定的作用。
 

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直到2017年人類才知道，一個行為可以由基因來控制

生命體適應(yīng)地球環(huán)境的一個重要表現(xiàn)就是，感知并適應(yīng)地球各種周期的變化，比如晝夜節(jié)律（夜伏晝出）、季節(jié)變化（冬眠）等。
這種行為幾乎普遍存在于從低等到高等的各種生命體內(nèi)，細(xì)菌、藻類，直到哺乳動物，乃至人類。
“在這一發(fā)現(xiàn)之前，人們從未想到過，一個行為可以由基因來控制。”
這三位獲獎?wù)咴陬I(lǐng)獎時說，自從孟德爾發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律，大家知道基因可以控制生命體的一些基本特征，比如種子的大小、眼睛的顏色等，但一種相當(dāng)復(fù)雜的行為也可以由基因來控制，這還是領(lǐng)先次。
這也是諾貝爾獎領(lǐng)先次頒給晝夜節(jié)律的研究領(lǐng)域，盡管生命科學(xué)界的同行已經(jīng)期待了好多年，感到這個領(lǐng)域應(yīng)該獲獎，因為它涉及到了如此基礎(chǔ)的生命活動，已經(jīng)成為一項經(jīng)典研究。
“其實，賊應(yīng)該得這個獎的是美國分子生物學(xué)家西摩·本澤，他已在2007年去世。”這三位獲獎?wù)咴陬I(lǐng)獎時說，“我們基本都是本澤的晚輩。”
上世紀(jì)七十年代，本澤曾在果蠅身上發(fā)現(xiàn)通過基因變異，可以將果蠅的生物鐘調(diào)快、調(diào)慢，甚至關(guān)閉。
雖然這未解釋生物鐘如何運作，但卻踏出了關(guān)鍵一步。
在這個基礎(chǔ)上，1984年，三位獲獎?wù)甙l(fā)現(xiàn)并克隆出了這個基因，將其命名為PER，周期基因（period gene）的縮寫。
隨后，他們又發(fā)現(xiàn)了一系列相關(guān)的生物鐘基因。邁克爾·羅斯巴什解釋，控制生物鐘的基因仿佛構(gòu)成一個鐘擺，PER是其中的重要一環(huán)，而其他生物鐘基因和它一起“搖擺”，來調(diào)控生命體的生物節(jié)律。
2017 年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主邁克爾·羅斯巴什（Michael Rosbash）
 
 

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模式生物“果蠅”摘得的第五個諾貝爾獎

這是果蠅作為模式生物，第五次幫助科學(xué)家摘得諾貝爾獎。

由于果蠅的基因組相對簡單，繁殖速度又快，所以在研究很多生命現(xiàn)象時，它都是科學(xué)家的有力助手。此前的1933年、1947年、1995年和2011年，科學(xué)家四次因研究果蠅而摘得諾獎，今年，生物鐘的研究讓果蠅再次引人矚目。邁克爾·羅斯巴什介紹，這次的獲獎?wù)邘缀醵际枪壍难芯繉＜?。他們發(fā)現(xiàn)攜帶PER基因的果蠅突變體中，晝夜活動節(jié)律被打亂了，在本應(yīng)安靜的晚上，卻表現(xiàn)得和白天一樣。
經(jīng)過多年持續(xù)探索，生物節(jié)律如今已成為生命科學(xué)研究中動物行為方面分子機制賊為清楚的領(lǐng)域之一。比如，哺乳動物的PER基因有三個拷貝，這些基因上的那些氨基酸的突變會引起生命體怎樣的行為，都有詳細(xì)的研究，“可以說，生物鐘的研究已經(jīng)深入到了原子水平。”
生物鐘控制著人類的行為和代謝?？刂粕?jié)律的一個核心基因CRY賊早在植物中被發(fā)現(xiàn)，作為藍(lán)光受體發(fā)揮功能，后來才發(fā)現(xiàn)它也是生物鐘中央振蕩器的關(guān)鍵基因，參與眾多生理反應(yīng)調(diào)控。后來還發(fā)現(xiàn)它參與感應(yīng)磁場，在鳥類遷徙中發(fā)揮重要功能。
邁克爾·楊教授說，我們對于人體節(jié)律的這些發(fā)現(xiàn)。正在解決很多實際問題，也在為個性化醫(yī)療提供可能。
比如，人體大腦內(nèi)松果體分泌的褪黑素，可能影響人的晝夜節(jié)律，被廣泛用于調(diào)節(jié)睡眠。
現(xiàn)在，不少手機應(yīng)用可以記錄人的睡眠、運動情況，并由此推斷每個人的生物鐘，這為某些藥物的給藥時間提供了參考。
同時，在一天中，有些時段癌癥細(xì)胞生長比較快，那么抑制癌細(xì)胞的藥物在此時使用，效果可能賊為明顯。
在植物領(lǐng)域，生命節(jié)律的調(diào)控還可幫助植物獲得更高的產(chǎn)量。
2017 年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主邁克爾·楊（Michael W Young）

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結(jié)語

順便一提在這項研究的過程中他們也會熬夜所以一句話概括他們的研究就是：
“諾貝獎獲獎?wù)甙疽寡芯苛税疽沟奈：?rdquo;…
賊后，你知道諾貝爾獎金多少錢嗎？900 萬瑞典克朗，相當(dāng)于 740 萬元人民幣！
所以，以下是一組價值 740 萬元的建議：
該睡覺的時候就去睡覺，別磨磨唧唧 
充分利用早上的時間學(xué)習(xí)和工作，因為此時效率賊高 
下午和傍晚時健身效果更好 
賊賊重要的是： 不要熬夜！ 不要熬夜！ 不要熬夜！

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