作息规律问题,三个科学家深入研究之后拿下了

生活当中我们经常遇到加班熬夜甚至通宵的状况,随之而来的就是火气上升,脸上长痘痘,还可能出现便秘等症状。针对这些情况除了注意饮食清淡之外,就是老生常谈的“作息规律”了!

(原标题:诺奖研究告诉你,晚饭后为什么不宜辅导作业)

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你是不是有过这种感觉,每天最折磨人的时间段,莫过于晚饭后开始作业辅导的时候了。一到这个时候,每个有孩子的家庭都会传出家长的怒吼!一到这个时候,每个家长也都感觉自己快要心梗了……

实话说,听得多了,这几个字几乎就像耳钉一样扎在耳朵上。作息规律为什么可以调节人体健康?以前最多从生物钟对人体内分泌系统的影响着手研究。

实际上,家长们陪作业的时间似乎不太对。来自诺奖的研究发现,晚饭后是一天中血压最高的时间。为了避免出现陪作业到爆血管的事故,请各位家长谨慎挑选陪写作业的时机!

但是擅长死磕的一根筋老外们就是在这样一个充满经验主义的小问题上研究出了巨大的成果。这个成果有多大?诺贝尔基金会为此颁发了诺贝尔生理学或医学奖!

而这个负责调节我们的生理机能,使其与地球的24小时自转周期保持一致的,就是我们常说的“昼夜节律”,或者更常见的说法——“生物钟”。

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生物钟系统对于身体至关重要,能让我们在白天保持精力充沛,在夜晚顺利入眠,体温、血压,甚至免疫系统都会按照昼夜节律规律的进行周期性调节。

能拿到诺贝尔奖金自然不可能只是肤浅地研究生物钟对人类生活的作用,这三位科学家杰弗里·霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash),以及迈克尔·杨( Michael W. Young)主攻遗传学,他们早在1984年就成功从果蝇体内分离出了控制果蝇昼夜节律的period基因,并且将这个基因编码的蛋白命名为“PER”。PER晚上的时候在果蝇体内积累,白天又被分解,PER的浓度遵循24小时周期的循环震荡,基本和昼夜节律相同。

不止人类,这个星球上所有的生命都有一套自己的昼夜循环系统,譬如天一黑,你养在阳台上那群宠物就开始躁动起来……这是生物在进化过程中不断适应地球自转规律的结果。

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那么,这个内部“时钟”是如何顺利运行的?靠的就是我们身体里为各个组织部门进行“报时”的“钟表匠”们。

迈克尔•扬在1994年又发现了第二个节律基因:timeless,可以编码TIM蛋白;之后又发现了doubletime基因,可以编码DBT代码。前一个可以抑制PER蛋白的活性,后一个可以延迟PER蛋白的积累,从而将PER的震荡周期控制在24小时。

1971年,加州理工学院的科学家们在研究果蝇(又是这个万能的科研标本)时发现,当其体内一个基因产生突变后,原本生活作息规律的果蝇突然变得混乱起来。该基因突变的果蝇的昼夜节律有的变长,有的变短,有的甚至完全消失了……

三位科学家的研究从基因层面阐述了生物钟的理论基础,随后的几年更多的分子被发现,进一步解释了生物钟的机理和稳定性。

在此基础上,1984 年三位科学家(杰弗里·霍尔, 迈克尔·罗斯巴什,迈克尔·杨)成功地从果蝇体内分离提取出了该基因,并因此获得了2017年诺贝尔生理学或医学奖。

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这个基因就是我们体内重要的“钟表匠”之一——Period基因,简称PER基因。

地球上所有的多细胞生物,包括植物和我们人类都使用同一个相似的机制调节生理节奏。生物钟能够调节我们大部分的基因,并且让我们的身体适应一天中不同时段光照、气温、湿度等外界环境的变化,为我们的进化和健康保驾护航。

其编码的蛋白被称为PER蛋白。在晚上,PER蛋白会在果蝇体内积累,到了白天又会被分解。其浓度会循环震荡,周期为 24 小时,刚好和昼夜节律相同。

所以,以后如果有医生提醒你注意作息规律,可不要以为这是经验主义哦,这可是你自己的基因命令你这么干的哦!

为了解释这种现象,科学家们提出了一个假设——PER蛋白可以让PER基因失去活性。

当PER基因有活性的时候,可以合成PER信使RNA,后者进入细胞质后开始合成PER蛋白。随后,PER蛋白进入细胞核,逐渐积累,抑制PER基因的活性,使其生产PER蛋白减少。这样,PER蛋白与PER基因形成了一个抑制反馈的环路,PER蛋白可以抑制基因合成自己,形成了昼夜节律。

此外,PER蛋白并不能靠自己的力量进入细胞核这种“机要之地”。它必须借助另一为“钟表匠”的帮助,这位钟表匠被称为节律基因——“TIM基因”。

只有在其编码的TIM蛋白与PER 蛋白结合后,两个蛋白才可以一起进入细胞核,并且在那里抑制 PER基因的活性。

用更通俗的说法,我们可以想象这么一个画面——

在一间昏暗的小屋子,辛勤的钟表匠“PER基因”埋头苦干,为了养家糊口不停地制造钟表零件,我们称它为PER匠。

造好的零件“PER蛋白”被堆积在院子里,越来越多,眼看就要挤进屋子了。

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