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■邵逸夫生命科學與醫學獎三位得主,左起:邁克爾.楊,傑弗理.霍爾和邁克爾.羅斯巴殊。黃偉邦 攝
香港文匯報訊(記者 鄭伊莎)人類受「生物時鐘」控制,晚間出現睡意,也會因飛行時差使人未能調整作息時間,這些現象雖然普遍,但科學家卻一直未能解構其中機理。今屆邵逸夫生命科學與醫學獎3位得主,經過30多年的研究成功破解當中奧秘。他們利用基因變異果蠅進行一系列的實驗,發現果蠅與人類的分別並非表面看那麼大,原來也有兩個相應的基因,會受晝夜節律的分子機制所影響,並解釋了人類睡眠失調的情況。
人類果蠅有淵源
「其實早在5億5千萬年前,人類與果蠅已存在共有機制與蛋白。」得獎者之一的布蘭戴斯大學生物學教授邁克爾.羅斯巴殊指,透過深入解構基因變異的果蠅(Fruit Fly,學名Drosophila melanogaster),才會找到牠們與人類淵源。
上世紀80年代,羅斯巴殊及當時仍在布蘭戴斯大學任教、現已榮休的拍檔傑弗理.霍爾,聯手研究基因變異果蠅。霍爾坦言:「當時有人知道我們研究這個項目時,直指這是愚昧的行為,斷言我們不會有任何發現。」然而他們和另一得獎人、洛克菲勒大學的邁克爾.楊,分別複製了果蠅的周期基因(period gene),於1984年發現經過變異的基因,可以改變其晝夜節律。
日光調控存人腦
3人隨後更發現果蠅腦內,周期基因的核糖核酸(mRNA)和蛋白的水平,呈現晝夜節律性的變動,並會受日光影響,而這調控機制也存在於人類。最常見的例子為到外地時出現的時差問題,例如港人到美國旅遊,抵達當地初期,會出現「白天疲倦、晚上精神」的晝夜生理節奏不協調現象。
羅斯巴殊解釋,哺乳動物如人類,目睹陽光後會傳送信息到大腦,由大腦指揮身體內的荷爾蒙分泌,而人體內荷爾蒙各有指定的工作時間,因此人日間精神,晚上疲倦。當人到外國時,體內的荷爾蒙與當地的時間未能同步,這循環機制受到干擾,使人出現「有時差」的問題,需要幾天時間才能適應新的晝夜節律。3位的研究也解釋了為何失眠人士會出現睡眠失調的情況。
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