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邁克爾·揚
Michael Young
出生 (1949-03-28) 1949年3月28日(75歲)
美國佛羅里達州邁阿密
國籍 美國
母校 德克薩斯州大學奧斯汀分校
機構 德克薩斯州大學奧斯汀分校
斯坦福大學
洛克菲勒大學
知名於 晝夜節律
研究領域 時間生物學
生物學
獎項 邵逸夫生命科學及醫學獎(2013)
諾貝爾生理學或醫學獎(2017)

邁克爾·沃倫·揚英語:Michael Warren Young,1949年3月28日),美國遺傳學家、美國國家科學院院士。1975年獲得克薩斯大學奧斯汀分校博士學位,1978年起任洛克菲勒大學教員,後成為該校副校長。2013年獲得邵逸夫生命科學及醫學獎[1],後於2017年與同屬美國籍的邁克爾·羅斯巴什傑弗里·霍爾共同獲得諾貝爾生理學或醫學獎[2][3][4][5][6]

邁克爾·揚生理時鐘研究[6]

源起

想想下列情況:

  • 下午3點已飢腸轆轆,但過了晚餐時間就沒有食慾了;晚上7、8點左右就想上床睡覺,然後凌晨4點左右醒來就無法再入睡。
  • 美國東海岸飛到西海岸,其間有3小時的時差,為期一週的商務旅行或度假後,身體才剛適應新地區的作息時間表,卻又必須馬上返回東海岸,再次要適應以前在東海岸的例行時間表。

想到這些,是否有時感覺生理時鐘(如圖一)在和自己開玩笑!

果蠅作實驗

邁克爾·揚 和同事作了以下實驗:

  • 幾乎每天都讓一批果蠅紐約舊金山 或 從舊金山紐約,用以模擬旅行的時差效應。果蠅被放在恆溫箱內進行模擬旅行,一路上,恆溫箱中的燈隨著兩個城市之間太陽的起落而照亮或熄滅,模擬如同我們人類經歷從 A地 到 B地 一路上的時差效應。
  • 利用橫貫大陸的高速公路識別,研究了幾種基因的功能,這些基因似乎正是生物時鐘構件中的齒輪,而生物時鐘則控制著從果蠅到老鼠和人類等大量生物的晝夜週期。

人類的生物時鐘

  • 雖然光似乎每天都重新啟動生物時鐘,對那些同光隔絕的人的晝夜節律依然繼續發生作用,這表明SCN的活動是與生固有的。

果蠅的定時活動

移動生物時鐘的指標

  • 這兩種基因:pertime 協同作用形成生物時鐘的時候,我們立刻開始想知道怎樣重新啟動生物時鐘。畢竟,我們睡一醒,週期完全適應跨越任何小時區的旅行,儘管調整時差可能要花兩天或兩週時間。

並非只有果蠅才如此

  • 業已證明,對果蠅進行時滯處理對理解,包括人類在內的哺乳動物的晝夜節律具有直接的意義。
  • 1998年許多實驗室參與的另一項研究,發現了老鼠和人類 tim 基因,這些基因在上交叉核中活動。

前景

獲得諾貝爾生理學或醫學獎原因[5]

  • 為什麼你從臺灣飛到美國當晚,明明很累卻睡不著,等到白天時,明明該醒著的時候,卻又很睏,一躺就沈沈睡去?但很奇妙的,過幾天以後便可以與當地的人們一同作息。等到束裝回國後,又要再來一次「調時差」?
  • 是「生理時鐘」(circadian rhythm)。由於地球大約每 24 小時自轉一次,因而讓我們的生活有了晝夜之分;為了配合晝夜輪替,我們的基因表現也需要「配合演出」。可是,人體共有超過兩萬個基因,這些基因不可能個別一一對晝夜變化進行反應,而是透過俗稱的「時鐘基因組」(clock genes)來調節全身上下所有的基因表現。

視頻

2017諾貝爾獎》揭密人體生理時鐘 美國3學者共摘生醫獎殊榮

參考資料