蛋白質不懂夜的黑：錯誤的時間進食、錯誤的時間清醒所帶來的傷害

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根據美國科羅拉多大學博爾德分校的一項新研究，「白天睡覺，夜晚清醒」這種看似「白天不懂夜的黑」的顛倒黑白狀態，僅保持幾天就足以破壞血液中超過100種蛋白質的水平和時間模式，包括那些會影響血糖、能量代謝以及免疫功能的蛋白質。該研究於5月21日發表在《美國國家科學院院刊（PNAS）》上。

研究通訊作者、綜合生理學系睡眠和時間生物學實驗室負責人Kenneth Wright教授說：「研究告訴我們，當我們經歷了時差或者幾天的倒班工作之後，身體的正常生理機能就會快速發生變化，如果持續下去對身體是有嚴重危害的。」

該研究首次研究了人類血液中的蛋白質水平（血漿蛋白質組）在一天24小時內是如何變化的，以及睡眠和進食時間對其有什麼影響。

這項研究還確定了30種不同的蛋白質，無論睡眠和進食時間，都會根據身體內部的晝夜節律發生變化。

這項發現也能為夜間倒班工人開發出新的治療方法。在全球的勞動力中，大約有20%的人是需要倒班的，他們患糖尿病和癌症的風險更高。這項研究還能夠幫助醫生根據生物鐘精確地確定給葯、疫苗接種和診斷測試的時間。

研究第一作者、綜合生理學系的博士後研究員Christopher Depner說：「如果我們知道受生物鐘調節的蛋白質，我們就可以調整治療時間，使治療與這些蛋白質相匹配。」

Christopher Depner. 圖片來源: CU Boulder

研究人員招募了6名20多歲的健康男性受測者。研究在科羅拉多大學的臨床轉化研究中心開展。受測者們的進食、睡眠、活動和光照都被嚴格控制。

在第一天和第二天，受測者們採用正常的作息時間。之後，他們逐漸地過度到模擬倒夜班的作息模式，即在白天睡8個小時，而在夜間保持清醒並進食。

研究人員每隔4小時採集他們的血液，並利用博爾德SSomaLogic公司最近開發的一種技術，來評估1129種蛋白質的水平和在一天中的時間模式。他們發現，在模擬倒夜班的情況下，129種蛋白質的模式出現了紊亂。

Depner說：「在模擬倒班後的第二天，我們就已經觀察到某些通常在白天達到峰值的蛋白質在夜間達到峰值，反之亦然。」其中一種蛋白質是胰高血糖素，它能促進肝臟將更多的糖送入到血液中。當受測者在夜間保持清醒時，本應該在白天達到峰值的血糖水平卻在夜間升得比平時更高了。從長期角度來看，這種模式可以解釋為什麼倒班工人患糖尿病風險更高。

這種模擬的倒班作息時間還降低成纖維細胞生長因子19的水平，這種蛋白質在動物模型中能夠保持熱量燃燒和能量消耗。當受測者的作息時間被打亂時，他們每分鐘消耗的熱量降低了10%。

有30種蛋白質表現出了明確的24小時循環模式，大部分峰值在下午2點和9點之間。值得注意的是，基於血液測試的診斷（精準醫療非常依賴於此）非常受時間的影響。

過去的研究關注特定器官中蛋白質編碼基因的時間表達模式。通過研究血液中的蛋白質，研究人員能夠更好地、更廣泛地理解蛋白質隨著時間的變化實時發生的情況。

Depner和Wright指出，所有的受測對象都處在弱光環境中，所以光照（光線也會強烈影響生物鐘系統）不會影響結果。即使在夜間沒有接受電燈的照射，蛋白質模式的變化也是迅速和廣泛的。

Wright說：「這表明，問題不僅僅在於夜間光線不足。當人們在錯誤的時間進食或在錯誤的時間清醒，也會導致這種結果。」

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