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氣喘發作為何總在夜半或凌晨?

葉綠舒
・2015/04/30 ・1222字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 571 ・九年級
credit:Sierra Club - GA/Flickr
credit:Sierra Club – GA/Flickr

因為地球自轉的關係,我們生活在一個被分為白天和黑夜的世界。因此,我們的行為按一天中的不同時間而有不同。我們在晚上睡覺,白天活躍;白天吃得多,晚上吃得少。

近年來許多研究都發現,晝夜節律(circadian rhythm)對我們至關緊要。晝夜節律不只是讓我們在跨洲旅行時發生調適問題,它還會影響我們的代謝,甚至對於疾病的治療也產生影響。最近由杜蘭大學發表的一項研究就發現,如果晚上入睡後臥室還有微光,對於乳癌的治療會產生不良的影響,使得乳癌細胞對抗癌藥物tamoxifen產生抵抗性(1)。

最近在英國曼徹斯特大學(The University of Manchester)的研究團隊發現,由於氣管上皮的Clara細胞召喚白血球的能力也受到生物時鐘的調節,因此未來在治療肺炎以及氣喘上,也需要把這部分考慮進去。

位於氣管上皮的Clara細胞(又名club 細胞)是半球形的細胞,它的主要功能是保護小支氣管上皮,包括分泌糖胺聚糖(glycosaminoglycan,G.A.G.)、將肺部吸入的有毒物質解毒、補充小支氣管上皮細胞,以及召喚中性球(neutrophil,白血球的一種)啟動發炎反應等等(2)。由此可以想見,當肺部有發炎的情況時,Clara細胞當然是非常忙碌的!由於不論是肺炎或氣喘,其實氣管都有發炎的現象,因此在這些狀況下,Clara細胞的角色就非常重要。

credit:wiki
credit:wiki

而曼徹斯特大學的研究團隊發現,Clara細胞透過分泌CXCL5這個趨化因子來召喚中性球;而CXCL5的製造受到生物時鐘的調節。當CXCL5因為Clara細胞本身的時鐘基因發生問題或是腎上腺皮質素分泌不足,導致它的製造無法呈現出晝夜節律的變化時,小支氣管上皮便會出現中性球增多的現象,造成嚴重的發炎反應,使得小支氣管以及肺部受損(3)。由於氣喘或肺炎的患者在治療上也會使用腎上腺皮質素,但有些病人對於皮質素治療的反應不佳,是否是因為時鐘基因受損的緣故呢?

筆者的兒子從小就患有氣喘,雖然症狀在長大後因為運動而略有緩解,但是在季節交替的時候還是會發作個一兩次。筆者很久以前就注意到,兒子氣喘發作的時間,經常是在夜半或凌晨;看了這篇研究報告以後才發現,原來因為CXCL5的晝夜節律的關係,實驗動物在不同時間注射引發發炎的物質時,以在凌晨的反應最強。是否是因為這樣,所以氣喘總在深夜跟凌晨時發作?但是,研究報告中也提到,對腎上腺皮質素治療反應不佳的患者,如果是因為時鐘基因的缺損,似乎也無法以加重腎上腺皮質素來達成治療效果,筆者的兒子幸而還可以使用皮質素治療,但是對於無法使用的,是否還有其他的藥物可以治療呢?在英國,每年每1000名成人就有1人感染肺炎;除此之外,還有超過500萬人有氣喘的問題。這些人裡面,又有多少人是不能使用腎上腺皮質素的呢?

原刊轉載自作者部落格

參考資料:

  1.  夜間的光線會影響到癌症治療的效果 Miscellaneous999[2014.7.29]
  2. Wikipedia. Club cell.
  3.  J. Gibbs et. al., 2014. An epithelial circadian clock controls pulmonary inflammation and glucocorticoid action. Nature Medicine.

文章難易度
葉綠舒
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做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。


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小鼠研究指「間歇性禁食」可延年益壽——重點不在總熱量,延長用餐間隔才是重點!

台灣科技媒體中心_96
・2021/10/24 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘

2021 年 10 月 18 日,國際期刊《自然醫學》(Nature Medicine)公開的一篇研究論文,探討飲食模式和改善生理健康之間的關係。研究將小鼠總共分為五組:(1)自由取食、(2)限制 30% 的熱量攝取,但沒有禁食期、(3)限制 30% 的熱量攝取,半天內給食三次,另外半天禁食、(4)限制 30% 的熱量攝取,每天只給食一次,其他 21 小時禁食、(5)熱量攝取總量不變,但每天禁食 21 小時。

研究運用液相層析質譜儀(Liquid chromatography–mass spectrometry),以及轉錄組分析(Transcriptional profiling)等方法,發現僅「禁食」而沒有減少攝取的總熱量,就足以得到在限制熱量的飲食模式時出現的大部分代謝與核酸轉錄的特徵,以及延長壽命、防止衰弱等健康上的好處。

該研究歸納出以下三大結論:

  1. 過往研究限制熱量攝取的好處時,無法分辨原因是「總卡路里攝取下降」還是「有規律的長時間禁食」。這篇研究協助釐清熱量限制帶來好處的原因,發現單純禁食而並不減少總熱量攝入,就足以達到有助代謝和延緩老化這些健康效果。
  2. 研究是在特定的條件下所觀察到的現象,不同性別及不同品系的小鼠,禁食的效果就不同,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。
  3. 禁食很可能是限制卡路里攝取時,可改善健康和長壽所必需的關鍵。如果可以證明適用於人類,未來可能幫助人們在不需要減少卡路里攝取總量的情況下,也能延緩老化、促進健康。
圖/Pixabay

大爆吃再間歇性禁食更健康?仍有待證實

臺大醫學院腦與心智科學研究所教授王培育指出,適當的飲食限制對於促進代謝、預防疾病及延長壽命的益處已是廣為人知。然而在早期用酵母菌、線蟲及果蠅作為實驗對象的研究中,受限於實驗模式,大多是以稀釋食物中的營養成份且自由飲食的方式來觀察飲食限制的好處 [1][2][3]

而在哺乳類中,小鼠或猴子實驗則是以每日一到二次或數日一次的方式,餵食正常食量的 40-80% [4][5],因此,一直以來飲食限制所帶來的好處被認為是降低日常飲食中卡路里的總量所導致。但是這些傳統的觀點在近年來的研究中已是備受挑戰,例如每日限制時間或食物量的餵食或禁食(於幾個小時內自由飲食或吃完定量的食物),也可明顯的達成健康長壽的好處 [6]

所以,重要的究竟是卡路里減量,還是禁食?本篇研究利用特定品系的小鼠,以系統性的方法實驗數種飲食的模式並且分析多種代謝及生理指標。結果顯示適當的禁食,可能是影響健康指標的關鍵,然而這是否意味著大吃大喝但間歇性的禁食是比少量及少餐更好的選擇呢?有待日後有更多的研究證據來說明。

規律禁食/進食,比總熱量攝取更重要

王培育也指出,這份研究僅使用了兩種品系的公、母小鼠進行研究,便可觀察到飲食限制對於不同性別及兩種品系小鼠的生理反應造成許多的差異,顯示本研究是在特定的條件下所觀察到的現象,無法廣泛推論於不同物種或不同飲食文化的個體。

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處,因此營養均衡、不必在卡路里上斤斤計較,一樣可能擁有健康長壽。

王培育指出,這份研究詳盡的比較了長期限制總熱量攝取與間歇性禁食,對代謝、老化以及壽命的影響,結果也顯示了有規律的間歇性禁食也許就足以帶給我們健康上的各種好處。這告訴我們,吃什麼、吃多少固然重要,何時吃以及飲食是否規律也許更重要。這結果與上月一篇發表在期刊《自然》(Nature)上的果蠅間歇性禁食實驗結果不謀而合 [7]

這份研究提供一個重要的概念,適當的禁食可以達成傳統的飲食限制(禁食加上卡路里減量)對身體健康的好處。圖/Pixabay

「禁食」才是有助代謝的關鍵

國立中興大學食品暨應用生物科技學系特聘教授蔣恩沛指出,過去許多研究都發現「限時進餐」或「限制進餐量」具有代謝益處,並延長小鼠的壽命。然而這些發現並無法釐清,哪些是純粹因為減少熱量攝入引起的好處,而哪些是因實驗要控制卡路里而無形中施加了禁食所致。

本研究在小鼠實驗中發現,限制卡路里的飲食方式,促成葡萄糖代謝、虛弱和壽命的各項改善,其實需透過「禁食」來達成。研究推翻了長期以來認為卡路里限制飲食對哺乳動物有益僅是由於減少總熱量攝取的觀點,並強調當中的「禁食行為」才是有助代謝(例如提升胰島素敏感性)和延緩老化這些保護作用的重要原因。

研究結果揭示了我們何時以及吃多少食物,如何調節代謝健康和壽命,並證明每天延長禁食,而不僅僅是減少熱量攝入,可能是熱量限制飲食對改進代謝和延緩老化的原因。過去已有研究表明,延長兩餐間隔對健康有益,本研究結果與過去研究也有相當的一致性。

蔣恩沛表示,人類老化過程中所伴隨的退化過程和疾病,有許多變因,除了攝食量、飲食方式、種類,還有基因、環境因素,甚至腸道菌相,均可能扮演角色,遠比實驗動物複雜。然而可以確定的是,限制熱量攝取可提供代謝上的益處,並可能減緩衰老、延長壽命。

圖/Pexels

本文編譯自科學期刊文章,完整文章來源:

參考資料:

台灣科技媒體中心_96
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