【生理時鐘系列】2017諾貝爾生理醫學獎得主出爐

🎉🎉🎉【諾貝爾生醫學獎得主出爐!】🎉🎉🎉

2017年10月2日,瑞典首都斯德哥爾摩卡洛林斯卡學院「諾貝爾委員會」決定將諾貝爾醫學獎授予Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash以及Michael W. Young,表彰他們對於「調控晝夜節律(生理時鐘)的分子機制」研究貢獻。恭喜三位諾貝爾獎得主!

(圖片取自諾貝爾獎網站)

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【什麼是晝夜節律(生理時鐘)?】

生理時鐘,對於睡眠管理職人的粉絲來說,應該一點也不陌生,它是一個主宰你幾點睡、幾點醒的定時系統,主要由大腦中的視交叉上核(suprachiasmatic nucleus)進行調控,夜裡光線較後大腦中的松果體(pineal gland)會分泌褪黑激素穩定睡眠。另外,不僅僅是大腦,我們身體內的臟器都有各自的生理時鐘,調控著臟器的運作。

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【什麼是晝夜節律(生理時鐘)的分子機制?】

而這背後可是有基因基礎的(也就是前面提到的「分子機制」),早在1971年,Seymour Benzer與Ronald Konopka在果蠅身上發現一基因突變,會影響蛹蛻膜和運動活動正常24小時的週期變化。此基因再後續研究被稱為period基因(節律基因)。

而1984年,Jeffrey C. Hall與Michael Rosbash,帶領著研究團隊在果蠅上,將period基因成功分離,但此結構與序列並未解答分子機制如何運作。随後又發現一種受到晝夜節律調控的蛋白質「PER」,會在夜晚累積並在白天降解。因此,也就是說,PER蛋白質的濃度存在著24小時的週期性起伏,與晝夜節律一致。Jeffrey C. Hall與Michael Rosbash假設PER蛋白質的作用是抑制晝夜節律基因的活動,並且通過一條抑制反饋迴路(Transcription- Translation Feedback Loop, TTFL),PER蛋白就能夠阻止其自身的合成,從而在一個連續的晝夜週期中形成節律。

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【而為何Michael W. Young也被列入諾貝爾獎得主呢?讓我們繼續看下去!】

1994年,Michael W. Young帶領著研究團隊(在1984年也分離出period基因,但研究發表時間較晚)發現了另一基因,此基因能夠產生TIM蛋白質(timeless蛋白質),Michael W. Young也證明了這兩種蛋白質相互結合時,他們能夠進入細胞核且發揮作用,抑制節律基因的活動,並關閉抑制反饋迴路。

1998年,Michael W. Young帶領著研究團隊又發現了double-time基因,此基因能編碼DBT蛋白,導致PER蛋白累積,這也為PER蛋白質濃度變化,如何與24小時週期密切吻合提供了線索。

Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash與Michael W. Young的研究發現,為生理時鐘提供基因的基礎,就像北醫睡眠中心主治醫師李信謙醫師接受中國時報訪問時表示:「調控人類生理時鐘基因轉譯的蛋白質,就像發動機觸動人體內的細胞連鎖反應,擴大到器官、神經組織等,透過此機制也可解釋部分疾病的症狀」,他們的研究發現極具貢獻。

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【為何晝夜節律(生理時鐘)那麼重要?】

目前科學研究已經發現不少疾病與晝夜節律(生理時鐘)的關聯性,比如晝夜節律(生理時鐘)紊亂與肥胖、糖尿病、心臟病、癌症、精神疾病、神經退化性疾病等等存在關聯性,甚至目前已有研究者提出「節律醫學」(Circadian Medicine)的概念,將生理時鐘與疾病的診斷與治療進行整合,能夠更加提高療效,或甚至對於疾病預防、健康管理有更大的突破!

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以上內容整理自:
https://www.nobelprize.org/…/medi…/laureates/2017/press.html

延伸閱讀:
https://www.nobelprize.org/…/2017/advanced-medicineprize201…

整理者:李偉康 臨床心理師

#文很深
#畢竟是諾貝爾獎嘛XDDD

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