生物钟的秘密阅读答案？生物钟的秘密

生物钟的秘密

当你熬夜一晚，然后第二天就在家里躺睡一天，补足了八小时的睡眠，说不定还有多，但是，真的一切就补回来了吗？为什么补足了睡眠的时间，但是就是感觉哪里不一样呢？这就是生物钟的秘密。

2017年10月2日北京时间17点30分许，美国遗传学家杰弗里·霍尔（Jeffrey C. Hall）、迈克尔·罗斯巴什（Michael Rosbash）和迈克尔·扬（Michael W. Young），因发现昼夜节律的分子机制，荣获2017年诺贝尔生理学或医学奖。

昼夜节律的分子机制，也就是我们俗称的“生物钟”。那生物钟到底是什么？和我们每个人的健康和生活有什么关系？

（一）大脑的生物钟

当我们跨国旅行或是出差办公，尤其是跨越两个半球的时候，就会面临到需要调整时差的问题。有的人调整时差需要一两天，有时需要一个星期或者更多，因为这取决于大脑深部的主生物钟是否需要根据外部天黑的时间，协调身体或大脑想要睡觉的时间。在过去几年中，研究发现，身体除了需要大脑中的主生物钟外，还需要存在于肝脏、胰脏等器官和脂肪组织中的局部生物钟。如果任何一个外周生物钟和主生物钟不同步，就有可能导致肥胖、糖尿病、抑郁症和其他复杂疾病。

人类生物钟中的主要齿轮是视交叉上核 (suprachiasmatic nucleus，SCN)，这是位于大脑底部称为下丘脑的区域中的一组神经细胞。每天早晨，当光线照射到眼睛的视网膜时，专门的神经会向 SCN 发送信号，SCN 进而控制多种生物活性物质的生产周期。例如，SCN 会刺激附近成为松果体的大脑区域。根据 SCN 的指示，松果体有节奏地产生褪黑激素，即所谓的睡眠激素（所以，现在有很多以褪黑素为主要成分的助眠保健品）。随着白天进入晚上，松果体逐渐开始产生更多的褪黑激素。当激素的血液水平升高时，体温会适度降低，睡眠倾向增加。

哈佛大学的 Charles Czeisler、Richard E. Kronauer 等学者研究表明，人类的昼夜节律实际上更接近 24 小时——准确地说是 24.18 小时。

（二）肝脏的生物钟

肝脏是以代谢功能为主的器官，有着去氧化、储存肝糖、分泌性蛋白质的合成等作用，同时，它也制造消化系统中的胆汁。睡眠期间，包括肝细胞在内的所有细胞开始进行自我修复，可增加肝脏40%的血流量，使肝脏得到更多血液，氧气以及营养的供给。

研究表明，肝脏生物钟在维持正常血糖方面发挥了重要作用，可以让肝脏稳定持续地为大脑和机体其他器官提供充足的能量。当肝脏的生物钟发生紊乱时，会加快向病毒性肝炎、脂肪肝、肝硬化以及肝癌的进程。当患上这些疾病时又会反过来影响肝脏的生物钟系统，从而进入了反复的恶性循环状态。 在2011年，宾夕法尼亚大学的研究者米奇·拉萨尔（Mitch Lazar）等学者发现，肝脏生物钟还决定着脂肪在肝脏细胞中的蓄积数量。

因此，简单来说，肝脏的生物钟和血糖控制，肥胖，肝脏本身疾病有关。

肝细胞癌（HCC）是原发性肝癌的主要组织学类型，是全球癌症相关死亡的最重要原因之一。 HCC 的发生和进展与 B 型和 C 型病毒性肝炎、酒精性特别是非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 相关的纤维化、肝硬化和慢性炎症环境有关。越来越多的研究发现，肝脏生物钟与肝癌发生机制相关。

(三）脂肪组织的生物钟

研究人员发现，人类脂肪细胞有自己的内部生物钟和昼夜节律，它们会影响关键代谢功能和细胞生物化学的核心方面。

人类新陈代谢的许多方面都表现出每日变化，部分原因是身体内置的昼夜节律的“生物钟”。这种内部节律系统包括大脑下丘脑中的中央“主”时钟，以及存在于身体所有主要组织中的生物钟的集成网络。昼夜节律紊乱是代谢生理异常的一个原因，并且与肥胖和夜班工作的其他有害生理方面有关。

目前有研究在脂肪组织中鉴定出 727 个基因，它们表达自己的昼夜节律，独立于光或进食等外部影响，揭示了人类脂肪组织中常见的昼夜节律基因和至少一个血液数据集参与了细胞功能的基本过程；即昼夜节律调节、代谢过程以及转录和翻译，并且脂肪昼夜节律在脂肪酸代谢、核酸代谢和细胞功能的其他关键方面（如柠檬酸循环）中起关键作用。

(四）胰腺的生物钟

当人进食后，食物转化为葡萄糖进入血液，引起胰岛素的分泌。胰岛素可以“抵抗”多余的葡萄糖，从其从血液中转出，并储存在肌肉、肝脏和其他组织中。研究表明，胰腺的生物钟对维持正常血糖水平至关重要。胰腺作为负责分泌各种激素和消化酶的器官，具有固有的生物钟，将其生理和病理生理与生物钟系统的调节联系起来。多个研究表明了昼夜节律和生物钟基因在胰腺紊乱和疾病过程中的作用。

（五）心脏的生物钟

研究表明，心脏组织中mRNA时钟基因水平的昼夜节律幅度与发生心血管疾病相关。这也是很多突发的心血管疾病发生在清晨时分的原因。

所以，在生物钟的“监督”下，人体的昼夜节律与内外分泌功能息息相关，规律的作息是人体长期健康的保证，并且保证每周适当的运动，从而增强人体的免疫能力、提高抵抗疾病的能力，慢跑、散步都是不错的选择。

参考：

1. The Tick-Tock of the Biological Clock

2.https://www.pegasiglass.com/swz/265.html 生物钟紊乱会对肝脏造成不可逆伤害，这3大伤害不可忽视

3.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168827819301916 The Circadian clock and liver function in health and disease

4. Circadian rhythms of liver physiology and disease: experimental and clinical evidence

5.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6895918/ A Role for the Biological Clock in Liver Cancer

6. Circadian regulation in human white adipose tissue revealed by transcriptome and metabolic network analysis

7.https://www.longdom.org/open-access/it-is-about-time-circadian-clock-in-the-pancreas-2165-7092-1000155.pdf It is About Time: Circadian Clock in the Pancreas

8.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19444745/ Clock genes display rhythmic expression in human hearts

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