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2017年，諾貝爾生理學或醫學獎頒發給生物鐘研究領域的3個美國科學家——杰弗里·霍爾、邁克爾·羅斯巴什和邁克爾·楊，他們從果蠅上找到了調控生物鐘的關鍵基因，并在分子水平上揭示了生命時鐘怎樣“滴答”走動，一時間生物鐘、晝夜節律研究成了熱門搜索詞。生物鐘何以如此重要呢？
天然的“時鐘”
最早認識到的生物鐘現象，是人自身的周期性變化以及植物的葉和花的朝夕節奏性變化。18世紀，天文學家讓-雅克•道托思•麥蘭注意到一種含羞草屬植物，發現這種植物的葉子在白天朝著太陽舒展，到黃昏就會閉攏。他對這一現象產生了好奇，想知道如果將其長時間置于黑暗會怎么樣。結果發現，無論有沒有陽光，含羞草都會維持它們正常的晝夜節律。這樣看來，植物似乎有自己的生物鐘。
隨后科學家發現，不只是植物，其實動物和人類也有生物鐘，這種規律的適應又被稱為晝夜節律（circadian rhythm）。包括人類在內的所有多細胞生物，體內的大部分基因都受到生物鐘的調節，因此，一個精心校準過的晝夜節律可以調整生理機制來適應一個晝夜內的不同階段。
研究顯示，生物鐘調節著人體的許多重要功能，例如行為、荷爾蒙水平、睡眠、體溫和新陳代謝等。當外部環境突然與內部生物鐘不吻合時，人們通常會感到不舒服，比如長途飛行后需要“倒時差”。生物鐘在代謝穩態調控中有重要作用，不少研究顯示Ⅱ型糖尿病與生物鐘的紊亂存在關聯。Nature Reviews Endocrinology近期發表一篇綜述，詳細介紹了中央和外周生物鐘在胰島素和糖代謝調控中的作用，以及生物鐘紊亂促進發生胰島素抵抗的證據和部分機制，并指出了通過調控生物鐘來同步改善代謝的方法。
Nature Reviews：生物鐘紊亂與胰島素抵抗
肝臟、肌肉和脂肪組織中的胰島素抵抗是Ⅱ型糖尿病發生、發展的關鍵病理生理過程，被世界衛生組織（WHO）列為四大重點非傳染性疾病之一。預防和治療胰島素抵抗的主要方法是改變生活方式；其次是藥物治療，二甲雙胍和磺脲類藥物（SU）是Ⅱ型糖尿病人的基礎治療藥物。此外，還可通過口服SU、葡萄糖鈉協同轉運蛋白-2i（SGLT-2i）抑制劑、注射胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）受體激動劑或胰島素等藥物改善血糖水平。
傳統意義上，大量關于控制Ⅱ型糖尿病的研究均集中在運動、食物攝入和藥物治療方面。然而，晝夜節律因素（生物鐘），包括光照時間、身體活動、食物攝入、藥物和睡眠喚醒等行為，也對預防和治療胰島素抵抗至關重要。
在人體中，晝夜節律系統負責協調許多生理過程，包括糖代謝的日常節律。哺乳動物的晝夜節律系統由下丘腦視交叉上核（SCN）的中央腦時鐘、大腦其他區域和全身組織（包括肌肉、脂肪組織和肝臟）的外周時鐘組成。通過與下丘腦區域連接，SCN可以控制睡眠-覺醒行為的每日節律。同時，SCN在控制食物攝入方面可能也會直接發揮作用（通過調節睡眠覺醒周期而增強，因為攝入食物需要清醒狀態）。
中央時鐘可調節食物攝入量、能量消耗和全身胰島素敏感性，再被外圍時鐘進一步微調。例如，腸道外周時鐘調節葡萄糖吸收；肌肉、脂肪組織和肝臟中的外周時鐘調節局部胰島素敏感性；胰腺中的外周時鐘調節胰島素分泌。
此外，SCN還可通過控制多種激素的代謝調節規律來調控葡萄糖的耐受程度。一項嚙齒類動物SCN損傷的研究表明，SCN可以控制晝夜節律且對全身胰島素的敏感性也會產生影響，即在SCN產生損傷后的八周內，嚙齒動物出現了胰島素抵抗現象。
“校準”生物鐘，改善糖代謝
文章指出，改善空腹進食、睡眠覺醒節律、激素和自主神經系統節律以及中央和外圍時鐘節律之間的同步，被證明是預防或治療胰島素抵抗和Ⅱ型糖尿病的一種有價值的方法。
其中，規律的睡眠時間、避免輪班工作、提高睡眠質量、識別和治療阻塞性睡眠呼吸暫停、溴麥角環肽快速釋放、腎上腺功能不全患者釋放氫化可的松、適當運動、早上和中午攝入更多能量、少吃夜宵等已有臨床研究證明對胰島素抵抗確有積極作用。此外，其他措施目前尚缺乏臨床試驗，但也有望調控糖尿病患者的胰島素抵抗。
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