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生理時鐘失靈可能導致大腦加速老化

生理時鐘穩定與否和健康息息相關,然而這兩者間的因果關係一直難以釐清。美國奧瑞岡州立大學(Oregon State University)的研究發現:如果約日節律(circadian rhythms)遭到破壞會導致神經元加速退化、動作功能缺損以及壽命縮短。

生理時鐘(biological clock)是一個非常複雜的基因機制,它影響的層面很廣,包括繁殖、荷爾蒙製造、哺乳時間、DNA修復、睡眠、壓力反應甚至藥物的效用等等。先前研究在人類的身上發現生理時鐘的缺損、老化以及神經元疾病(例如:阿茲海默症、亨丁頓舞蹈症)三者之間存在著高度的相關。

這個研究中操控了果蠅的2種基因:period (per 01)和 sniffer (sni 1)。 per 01 是一種時鐘基因(clock gene),如果缺損會造成約日節律失常; sni 1 基因異常則會使果蠅在老化過程中產生腦部病變。研究結果顯示:(1) 只單獨失去 per 01 或 sni 1 基因的變種果蠅與一般果蠅的平均壽命差不多。(2) 同時缺乏這兩種基因的變種果蠅,它們的平均壽命都比一般果蠅短32-50%,而且大多會失去動作功能(爬行能力)以及比一般果蠅更快在腦部產生空泡(vacuoles)或坑洞,顯示腦組織提早退化。

除此之外,單獨失去 sni 1 基因的變種果蠅在正常光照的環境下(12小時亮、12小時暗)存活率與一般果蠅沒有差別,但如果給與它們24小時的持續光亮環境, sni 1 變種果蠅的存活率就會大幅下降,24小時光亮環境即是以環境去造成生理時鐘的不穩定。此結果亦支持生理時鐘的不穩定將會對健康造成不利影響。

不管是基因或是環境造成的約日節律失常都會加速老化時的腦部病變,進而減短平均壽命。負責這個研究的Giebultowicz教授做了一個結論:「穩定健全的生理時鐘可以幫助我們對抗老化過程中的大腦退化,換言之,一旦時鐘失靈的話,損壞的過程將會加速。

你還在晨昏顛倒不顧晝夜的生活嗎?許自己身體一個好時鐘吧~~~

編譯:鄭逸如

外電連結:
Oregon State University (2012, January 10). Disruption of biological clocks can lead to neurodegeneration, early death, study suggests. ScienceDaily. link.
原始文獻:
Loss of circadian clock accelerates aging in neurodegeneration-prone mutants. link.

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關於作者

高雄醫學大學心理學系助理教授,過著晚上體驗睡眠、白天研究睡眠的生活。希望可以把象牙塔裡的東西搬出來曬一曬讓大家瞧瞧。