2011年10月26日 星期三

輪班工作者處於長期壓力賀爾蒙偏高的狀態




輪班工作沒人愛但偏偏在社會裡佔有相當的勞工比例。許多研究都指出長期輪班工作者容易肥胖,高血壓、糖尿病與心血管疾病的風險都大幅提高。影響生理健康的因素除了原罪--生理時鐘紊亂外,最新研究指出與壓力賀爾蒙--可體松(cortisol)長期偏高也有關係。

研究者找了33位男性輪班工作者,輪班型態為2天白班(0600-1400)-->2天午班(1400-2230)-->2天晚班(2230-0600)-->休假4天(福利真好),休假後再由白班從新輪起。對照組則是89位健康、正常工作型態男性。研究方法除了讓這些受試者填問卷外,很重要採樣是--剪一段頭髮(約3公分)。

由於可體松的濃度會受約日節律與許多因素的影響,因此以前測量濃度總是會有侷限性,難以評估輪班工作者是否有長期可體松濃度偏高的現象。而最新的檢測方法解決了這個問題--用頭髮檢測,一公分的頭髮大約可評估一個月期間的可體松濃度。此研究以採取三公分的頭髮長度來評估輪班工作者的可體松濃度是否長期偏高。

結果發現輪班工作者的可體松濃度的確偏高,而這情形主要在年輕的工作者身上(40歲以下),年長的工作者就沒有明顯偏高的現象。除此之外,輪班工作者的BMI也較高,也比較常洗頭XD(我知道這不重要,只是覺得這資料有意思)。

好了,輪班工作確實讓壓力賀爾蒙持續性地偏高,也意味著這些工作者處於長期壓力的狀態底下,或許這是導致那眾多的生理疾病因素之一。這結果的發現雖無法立即解決輪班工作者的健康問題,但也提供了一個緩解的方向,那就是休假時別只待在家中((特別是年輕人),多多進行可讓自己放鬆的休閒活動吧。


原始文獻
Shift Work at Young Age Is Associated with Elevated Long-Term Cortisol Levels and Body Mass Index. link.


2011年10月23日 星期日

發現新時鐘基因--缺損將弱化節律、導致難起床

現代人睡眠債務太多以致於早上不易起床,但最新研究指出是有可能會出現「天生賴床」的情況。西北大學科學家發現了一種被暱稱為「24」(twenty-four)的基因,這個基因缺損的話會打亂果蠅醒睡週期(sleep-wake cycle)的規律性,造成這些果蠅難以從睡夢中清醒。

生物體會何時睡覺以及何時醒來主要由體內約日時鐘(circadian clock) 來控制,所有生物體的時鐘有著類似的運作機制,因此雖然西北大學研究中所使用的是黑腹果蠅(drosophila melanogaster),其研究結果亦可推論至人類身上。研究負責人Ravi Allada博士說:「時鐘的功能是提醒你的身體太陽即將升起、該準備起床了!沒有『24基因』的果蠅在清晨該清醒時並不會活躍起來,這在人類身上則意味著可能有早上起不來的困擾!」

Period(per)是一種可以轉譯PER蛋白的基因,而PER蛋白又負責調節約日節律(circadian rhythm), Allada和他的同事發現24基因對製造這種時鐘基因(clock gene)十分重要。當24基因不表現的時候,在腦部神經元所能發現的PER蛋白就變得非常的少,而且果蠅的醒睡節律也會被打亂。
Allada團隊所發現的24基因對於調節24小時醒睡循環來說是十分重要的,而這個基因的屬名(generic name)為「CG4857」,這些數字加起來剛好是24(4+8+5+7=24),所以這個基因就被取了個「24」的外號。

一直以來都認為約日時鐘的主要機制都在DNA轉錄成RNA的過程,過程中轉錄回饋循環( transcriptional feedback loop)的控制系統更是關鍵。研究者試圖尋找新的時鐘組成要素的過程中發現了24基因,但這基因參與的卻是轉譯( translation )過程,也就是將RNA轉譯成蛋白質。Allada說:「約日時鐘的運作似乎出現了一個新機制,我們發現24基因對於轉譯時鐘蛋白(clock protein)是有力且重要的,而以前並未發現轉譯的過程中還有一個這麼重要的角色。」
Allada的團隊與韓國科技技術院(KAIST)合作,利用KAIST的果蠅實驗室檢查了了4000隻不同果蠅以找出醒睡週期特別的果蠅,發現了一隻週期較長、為26小時的果蠅,而這隻果蠅身上有個過度表現(overexpressed)的基因就是CG4857。研究者接著把這個基因移除,發現果蠅的醒睡節律變得十分微弱,不是睡一整天就是一直醒著。即使還有per RNA存在,在果蠅的腦部神經元只找到非常少量的PER蛋白,這代表著如果沒有24基因的話,per RNA是不會轉譯成PER蛋白的,因而造成醒睡節律的失常。

外電連結
Northwestern University (2011, February 16). Waking up is hard to do: Scientists identify a gene important for the daily rhythms of the sleep-wake cycle. ScienceDaily. link.
原始文獻
The novel gene twenty-four defines a critical translational step in the Drosophila clock. link.


2011年10月2日 星期日

睡眠剝奪時難以保存能量


         一直以來睡眠被認為有幫助能量保存的作用。科羅拉多大學(University of Colorado)研究團隊比較了睡眠與清醒時的能量消耗,發現睡眠剝奪確實會消耗更多的能量,相當於步行3公里。主導研究的Wright表示:「雖然8小時的睡眠僅保存135大卡的能量看似相當少,不過已經些微超出我們的預期了」。

        研究包含7名受試者,在三天的實驗中必須躺在床上不能任意活動、約日節律和飲食皆受控制。第一天正常睡眠作息,第二天開始經歷40小時完全睡眠剝奪,睡眠剝奪結束後再給予8小時回復睡眠。
         結果發現與正常睡眠相比,睡眠剝奪時能量消耗多了7%,相反的回復睡眠時減少了5%(差異主要來自晚上),睡眠中若有短暫清醒(natural arousals from sleep)會消耗最多能量(較少出現在回復睡眠)。這樣的研究結果提供失眠者一個警訊:他可能因為無法入眠、難以維持睡眠與睡眠常中斷而使得能量持續消耗。

         另一個重要議題是:為何在睡眠中人類不保存更多的能量?Wright認為睡眠有許多功能,睡眠中保存的能量需分配去支持重要生理活動,例如免疫系統、賀爾蒙的製造與釋放以及加強神經連結以幫助學習,並非單方面保存能量而已。

         研究者也指出:若受試者沒有被限制在床上而能夠做其他活動的話,所消耗的能量有可能更多。這結果可能會讓許多想要減肥的女性開心地熬夜不睡。然而有研究指出睡眠剝奪會降低纖瘦素(leptin)的濃度,這是代表飽足感的賀爾蒙,因此睡眠剝奪雖然可提高能量消耗但也因此感到飢餓而吃更多宵夜。另外熬夜並非是一個有效且安全的減重方式,許多研究都指出睡眠不足將影響認知功能,且適度的睡眠量才有助於減重,因此維持正常睡眠作息是較健康的方式。

        想瘦,還是多運動吧,別打睡眠的主意。

外電連結
University of Colorado at Boulder (2011, January 5). Metabolic cost of human sleep deprivation quantified by researchers. ScienceDaily. link.

原始文獻
Energy expenditure during sleep, sleep deprivation and sleep following sleep deprivation in adult humans. link.