Sci Transl Med:咖啡是如何扰乱机体生物钟的?

2015-09-18 MedSci MedSci原创

Sci Transl Med:咖啡是如何扰乱机体生物钟的?众所周知,晚上喝咖啡可使人保持清醒,近日来自英国医学研究委员会分子生物学实验室及科罗拉多大学的科学家发现了咖啡因影响机体生物钟的潜在机制,该研究结果发表于Science Translational Medicine。生物钟或者说昼夜节律可在机体的每个细胞中运行,在不同的时间打开或关掉我们的基因以适应外部得到昼夜循环。褪黑素,可由某些因素(如

众所周知,晚上喝咖啡可使人保持清醒,近日来自英国医学研究委员会分子生物学实验室及科罗拉多大学的科学家发现了咖啡因影响机体生物钟的潜在机制,该研究结果发表于Science Translational Medicine。


生物钟或者说昼夜节律可在机体的每个细胞中运行,在不同的时间打开或关掉我们的基因以适应外部得到昼夜循环。褪黑素,可由某些因素(如暗光)引发其释放,导致人们感觉困倦。

由于轮班、时差或睡眠障碍扰乱了生物钟,可导致一系列的睡眠问题,而睡眠问题又与心脏病,2型糖尿病,阿尔茨海默症以及某些精神疾病的发生有关。

现在看来,睡前3小时喝一杯双倍浓缩的咖啡可将生物钟调前1个小时,延缓了褪黑素水平升高的时间。

疾病控制和预防中心(CDC)表示,该研究发现具有重要的意义,在美国,25%以上的人睡眠不足,近10%的人经历着慢性失眠。

该研究中,5名研究对象在实验室生活了49天,实验室内没有钟表也没有任何可以提示白天还是夜晚的外部光。将其分为两组,分别暴露于明亮或昏暗的光线下,明光与咖啡因的作用相似,可延长机体的昼夜相。

咖啡因可延迟褪黑素的分泌

睡前3小时给予研究对象咖啡因(相当于双倍浓缩的咖啡)或安慰剂。3小时后,检测所有研究对象的唾液,以评估其褪黑素分泌的水平。

结果发现,与给予安慰剂的研究对象相比,给予咖啡因的研究对象,其褪黑素水平升高的时间晚了40分钟。其作用相当于强光所致改变的一半。 

为了证实此研究结果,来自英国的研究人员在实验室内增加应用了咖啡因,结果同样发现,机体的生物钟被推迟了。

这些结果表明,咖啡因可直接作用于所有细胞中的腺苷受体。以这种方式增加了环磷酸腺苷(cAMP,一个重要的细胞内信使分子)的水平。

cAMP在生物钟运行过程中起着重要的作用,因此我们可以得出结论,咖啡因的生化作用及其延迟昼夜节律的作用是有关联的。细胞表面cAMP蛋白水平的降低可导致生物钟的延迟,而咖啡因通常会降低细胞表面的cAMP蛋白水平。

Dr. John O'Neill评论道:“这些发现对伴有昼夜睡眠障碍的人来说十分有意义,这些患者体内正常的24小时生物钟通常不能正常的运转,同时,这些发现或可帮助人们克服时差。该研究涉及到了细胞水平可帮助我们理解24小时生物钟被扰乱的机制,无论是变的更好还是变得更坏。”

对比时差与咖啡因的摄入,Dr. John O'Neill形容它像人们“内部的生物钟认为他们快了一小时。” Dr. John O'Neill补充道,了解咖啡因影响机体内部生物钟运作的机制可有助于克服因国际旅游所致的时差问题。

原始出处:

How an evening coffee can disrupt our body clock. MNT,17 September 2015.

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