揭开生物节律的奥秘(2)
如果人们不按生物时钟作息，工作效率会很低而且还会患病。例如，当今的富贵病之一——糖尿病就被認为与生物时钟有关。
研究人员发现，褪黑激素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)与Ⅱ型糖尿病的发病有关。原因在于与这种激素有关的基因出现了变体。流行病学的研究早就发现，三班倒工人患Ⅱ型糖尿病的概率比一般人高。而且，患有Ⅰ型糖尿病的人在服用了合成褪黑激素后，其血糖水平也会上升。几年前，两项独立的研究发现一种称为MTNR1B的基因变体与Ⅱ型糖尿病发病的增加有关联，这种基因的功能是产生一种结合到褪黑激素上面并与褪黑激素起反应的受体蛋白。早在2007年，瑞典隆德大学的雷夫·格鲁普等人就发表了一项对3000人的基因分析的结果，其中有一半人患Ⅱ型糖尿病。进一步的研究发现，MTNR1B基因中的一个序列变体与空腹情况下的血糖水平升高有关。
尽管空腹血糖水平异常升高是糖尿病的一种症状，但是该项研究并未找到这种基因变体与糖尿病之间的关联。不过，格鲁普认为可能是研究的规模太小，因而不能找到基因变体与糖尿病之间的关系。于是，格鲁普的研究小组又与其他3个研究小组分析了13项研究的结果。这些研究涉及的病人数达到18236人，他们都是Ⅱ型糖尿病患者，同时有64453名非糖尿病人群作为对照组。结果证明，格鲁普等人于2007年发现的MTNR1B基因变体确实增加了人们患Ⅱ型糖尿病的概率。如果有一个基因变体，则患Ⅱ型糖尿病的概率增加9%，若有两个基因变体，则患病概率增加18%。
与此同时，法国巴斯德研究所的菲力普·弗洛戈也发现，位于MTNR1B基因附近的一段基因变体与糖尿病有关联。尽管褪黑激素与糖尿病发病增高的机理尚不太清楚，但研究人员推测，褪黑激素受体可能激活一种传输到胰腺的信号，而胰腺则是制造胰岛素的器官，因而涉及到糖尿病的发病机理。
另一方面，尽管杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨解释清楚了动物和人体有24小时生物节律的分子基础，但还是没有充分说明，为何人和动物会产生24小时的生物节律，而非36小时或45小时的生物节律。
也许，这是一个不证自明的公理，因为地球上的人和生物是在适应地球的自转和公转。地球自转的周期是24小时(一昼夜)，地球绕太阳公转的周期是365天(一年)，人和动物就是为适应地球的自转和公转而产生了特定的24小时的生物节律。生物的昼夜节律与太阳的东升西落相互配合，对植物来说可以最大限度地利用太阳能，对人来说也有利于白天工作和夜晚休息。
一些星球自转一周所需的时间也能说明问题：水星1407.6小时，金星243天，地球23.9小时，火星24.6小时，木星9.9小时，土星10.67小时，天王星15.6小时，海王星18.4小时，冥王星6.38小时。这既说明地球上的人是从地球上的生物演化而来，不是来自其他星球的天外来客，又说明人是适应地球24小时昼夜变化才产生了内部的24小时的生物时钟。
相关链接
2017年诺贝尔生理学或医学奖获奖者简介
杰弗里·霍尔(Jeffrey C. Hall)
1945年3月3日生于美国纽约布鲁克林，1971 年获得西雅图华盛顿大学遗传学博士学位，1974年成为布兰戴斯大学教员。霍尔于2001年被选入美国文理科学院，2003 年被选入美国国家科学院并获美国遗传学会勋章。因为PER基因研究方面的杰出贡献，他于2009年获格鲁伯神经科学奖，2011年获路易莎·格罗斯·霍维茨奖，2012年获盖尔德纳国际奖，2013 年获得邵逸夫生命科学及医学奖。
迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash)
1944年3月7日生于美国密苏里州堪萨斯城，是布兰戴斯大学教授和霍华德·休斯医学研究所的研究员。2003年当选为美国国家科学院院士。2013年获得邵逸夫生命科学及医学奖。
迈克尔·杨(Michael W. Young)
1949年生于美国佛罗里达州迈阿密市，1975年获得克萨斯大学奥斯汀分校博士学位，1978年起任洛克菲勒大学教员，后成为该校副校长，并当选为美国国家科学院院士。2013年获得邵逸夫生命科学及医学奖。杨之后的研究还揭示了更多生物钟相关基因及其运作情况。 (田地)
研究人员发现，褪黑激素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)与Ⅱ型糖尿病的发病有关。原因在于与这种激素有关的基因出现了变体。流行病学的研究早就发现，三班倒工人患Ⅱ型糖尿病的概率比一般人高。而且，患有Ⅰ型糖尿病的人在服用了合成褪黑激素后，其血糖水平也会上升。几年前，两项独立的研究发现一种称为MTNR1B的基因变体与Ⅱ型糖尿病发病的增加有关联，这种基因的功能是产生一种结合到褪黑激素上面并与褪黑激素起反应的受体蛋白。早在2007年，瑞典隆德大学的雷夫·格鲁普等人就发表了一项对3000人的基因分析的结果，其中有一半人患Ⅱ型糖尿病。进一步的研究发现，MTNR1B基因中的一个序列变体与空腹情况下的血糖水平升高有关。
尽管空腹血糖水平异常升高是糖尿病的一种症状，但是该项研究并未找到这种基因变体与糖尿病之间的关联。不过，格鲁普认为可能是研究的规模太小，因而不能找到基因变体与糖尿病之间的关系。于是，格鲁普的研究小组又与其他3个研究小组分析了13项研究的结果。这些研究涉及的病人数达到18236人，他们都是Ⅱ型糖尿病患者，同时有64453名非糖尿病人群作为对照组。结果证明，格鲁普等人于2007年发现的MTNR1B基因变体确实增加了人们患Ⅱ型糖尿病的概率。如果有一个基因变体，则患Ⅱ型糖尿病的概率增加9%，若有两个基因变体，则患病概率增加18%。
与此同时，法国巴斯德研究所的菲力普·弗洛戈也发现，位于MTNR1B基因附近的一段基因变体与糖尿病有关联。尽管褪黑激素与糖尿病发病增高的机理尚不太清楚，但研究人员推测，褪黑激素受体可能激活一种传输到胰腺的信号，而胰腺则是制造胰岛素的器官，因而涉及到糖尿病的发病机理。
另一方面，尽管杰弗里·霍尔、迈克尔·罗斯巴什和迈克尔·杨解释清楚了动物和人体有24小时生物节律的分子基础，但还是没有充分说明，为何人和动物会产生24小时的生物节律，而非36小时或45小时的生物节律。
也许，这是一个不证自明的公理，因为地球上的人和生物是在适应地球的自转和公转。地球自转的周期是24小时(一昼夜)，地球绕太阳公转的周期是365天(一年)，人和动物就是为适应地球的自转和公转而产生了特定的24小时的生物节律。生物的昼夜节律与太阳的东升西落相互配合，对植物来说可以最大限度地利用太阳能，对人来说也有利于白天工作和夜晚休息。
一些星球自转一周所需的时间也能说明问题：水星1407.6小时，金星243天，地球23.9小时，火星24.6小时，木星9.9小时，土星10.67小时，天王星15.6小时，海王星18.4小时，冥王星6.38小时。这既说明地球上的人是从地球上的生物演化而来，不是来自其他星球的天外来客，又说明人是适应地球24小时昼夜变化才产生了内部的24小时的生物时钟。
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杰弗里·霍尔(Jeffrey C. Hall)
1945年3月3日生于美国纽约布鲁克林，1971 年获得西雅图华盛顿大学遗传学博士学位，1974年成为布兰戴斯大学教员。霍尔于2001年被选入美国文理科学院，2003 年被选入美国国家科学院并获美国遗传学会勋章。因为PER基因研究方面的杰出贡献，他于2009年获格鲁伯神经科学奖，2011年获路易莎·格罗斯·霍维茨奖，2012年获盖尔德纳国际奖，2013 年获得邵逸夫生命科学及医学奖。
迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash)
1944年3月7日生于美国密苏里州堪萨斯城，是布兰戴斯大学教授和霍华德·休斯医学研究所的研究员。2003年当选为美国国家科学院院士。2013年获得邵逸夫生命科学及医学奖。
迈克尔·杨(Michael W. Young)
1949年生于美国佛罗里达州迈阿密市，1975年获得克萨斯大学奥斯汀分校博士学位，1978年起任洛克菲勒大学教员，后成为该校副校长，并当选为美国国家科学院院士。2013年获得邵逸夫生命科学及医学奖。杨之后的研究还揭示了更多生物钟相关基因及其运作情况。 (田地)