BESA THURSDAY 比薩攝食日（十九）每個人都擁有的超能力------支配身體的生理時鐘機制

撰文/ 洪尚煒

編輯/ 張若芯

圖/ 洪尚煒

時差是幾乎每個去過遙遠時區的人都會有的經歷，但是明明一天仍是24小時，太陽也依舊是東升西落，為何我們在本該是一天中最具活力的早晨醒來時會頭痛欲裂、疲倦不堪？而經歷了一天勞累而急欲休息的身心在深夜中卻活力充沛?這樣的情形又為何會在1~2週內消失?彷彿有一雙看不見的手讓我們的身體回到正常的規律，這所有的一切都與每個人與生俱來的超能力------生理時鐘相關，下面小編就來帶大家暸解這種奇妙的規律吧！

1.何謂生理時鐘?其作用機制為何？

生理時鐘是指生物體本身就擁有的能夠自我調節的機制，而這樣的機制常具有規律，彷彿「時鐘」一般，因此得名。人體的生理時鐘中樞位於大腦的「視交叉上核」(suprachiasmatic nucleus)中，從此處透過神經傳導或激素分泌將有關「當下」的訊息傳至全身。其機制是從眼睛進入的光線會透過視神經，將周圍是白天的訊息傳至視交叉上神經核，在該處與生理時鐘進行「對時」並調整。

而我們的生理機制因為長期處於相同的光線規律，所以就算外在環境突然改變，身體內部仍暫時會以相同的規律來運作。以上述提到的時差為例，當我們抵達一個遙遠時區，而此處正處於「白天」時，但此時身體卻因為尚無法適應光線的轉換而讓其誤以為我們仍處在台灣的「夜晚」，此時就會發生體內與外在環境時間不同步而造成「時差」，故此時常會造成我們日夜顛倒、身體不適。但是這樣的情形不會持續下去，經過約1~2週，視交叉上核會重新利用新地區的光線規律來校正並調整生理反應，此即為光重置生理時鐘的機制，而也正因為生理時鐘的彈性，我們才能夠順利消除時差所帶來的不適感。

2.生理時鐘的活用及療法

如果長期生理時鐘失調，有時可能會被診斷是一種疾病。例如「睡眠相位後遺症候群」(delated sleep-phase syndrome;DSPS)的患者，通常要到凌晨4點才能入眠，而過了中午才會醒來，所以一般會對工作或課業有重大影響，此時就必須接受治療。而「亮光療法」(bright light therapy)就是常用的方法之一，一般是讓患者在早晨與中午間，接受類似早晨太陽光的亮度的光線約30分鐘～2小時，據表示有的患者在第2天即可好轉。

另外，近來利用生理時鐘的原理來調節給藥時間，以讓藥效可以發輝最大功效的方法備受關注，此即為「生理時鐘治療法」(Chronotherapy)。目前最著名的的例子是「大腸癌肝轉移」的治療。如果腫瘤太大便無法進行手術，因此常會用藥物使腫瘤變小後再進行手術，而常使用的藥物是「5-氟尿嘧啶」(5-fluorouracil，5-FU)即「奧沙利鉑」(Oxaplatin，L-OHP)。研究發現人體的肝臟細胞在凌晨4點時，會分泌最多可分解代謝5-FU並使其毒性失效的物質，而癌細胞卻不一定，所以在此時投入最大劑量的藥物可以在不過度傷害正常細胞的情況下，給予癌細胞最大的傷害。而L-OHP則是在下午4點時藥效最佳，所以如果分別將藥物在最有效的時間注入人體，約有四成的患者能夠達到療效（其他療法約1~2成）。

3.生理時鐘更深層的運作機制為何？未來可能會朝哪個方向發展或應用？

科學家至1971年才初步了解生理時鐘形成約24小時週期的機制，利用果蠅、小鼠發現生理時鐘與某些基因相關，而與生理時鐘有關的基因現稱為「時鐘基因」(clock gene)。

此24小時週期是由時鐘基因與其所合成的蛋白質所決定，而人體大量功能也深受此2者影響，以致於各種現象是以24小時週期變化。但是仍存有不需時鐘基因的生理時鐘，例如紅血球不具DNA，但其內之部份物質的活性強度仍以24小時週期變動。對此日本理化學研究所的內匠透博士表示:「生理時鐘確實與時鐘基因有關。但只用時鐘基因並無法說明身體中所有細胞的生理機制。」

雖然至今仍未能完全闡明生理時鐘的所有機制，但未來若能開發可作用在時鐘基因及其所分泌的蛋白質上的藥物，則應能更簡單有效地解決像時差等生理時鐘失調的問題，更甚能夠預防及治療各種疾病，而目前生理時鐘對於「類風濕性關節炎」及「精神障礙」的影響正在積極進行中。