破解生理時鐘 三傑奪醫學諾獎

本年度諾貝爾醫學獎得主周一(2日)揭盅,美國科學家霍爾(Jeffrey C. Hall)、羅斯貝什(Michael Rosbash)以及邁克爾‧楊(Michael W. Young),憑研究「晝夜節律分子機制」奪得殊榮。三人的研究解釋生命體如何調整生理時鐘,達致與地球公轉同步,研究結果有助治療因生理時鐘失調引致的疾病。

諾貝爾委員會表示,地球上的生命體會自行適應地球的運轉,所有生物包括人類都有內在的生理時鐘,適應晝夜節律。三名得獎科學家利用果蠅作為研究對象,成功分離出一種負責控制生理時鐘的周期基因(Period gene)。

研究發現,周期基因可以令細胞在晚上會累積一種名為PER的蛋白質,到了日間則會分解。他們其後更發現這個機制的另一種蛋白質組成部分,解構細胞內調節生理時鐘的機制,並確認此機制適用於其他多細胞生物。由於生理時鐘負責調節生物的行為,如賀爾蒙水平、新陳代謝等,這機制有助解釋人類在長途旅行後出現時差問題,以及增加患上某種疾病的風險。

影響健康及治病效果

邁克爾‧楊更於一九九四年提出兩項突破性的發現,其中一項是找到人體內不受時間影響的TIM基因,這基因可生產TIM蛋白。當TIM蛋白與PER蛋白自動連結在一起,PER方可成功進入細胞核,令周期基因循環順利完成。七十三歲的羅斯貝什周一清晨接到電話通知獲頒諾貝爾獎,感到十分驚訝:「一大清早聽到電話響,通常是噩耗到來,可能是有人過世了。」

英國遺傳學家納斯(Paul Nurse)爵士認為,三人的研究十分重要:「世上萬物皆依賴陽光,它們的行為也受到日夜交替影響。生理時鐘植入我們身體的機制內,植入我們的代謝系統內,它是我們了解生命體的真正核心特徵。」他補充,人們愈來愈意識到,生理時鐘有機會影響人類健康,更有可能影響治病的效果。三人憑着同一項研究,在二○一三年奪得邵逸夫獎生命科學與醫學獎。今屆三位醫學獎得主將可平分九百萬瑞典克朗(約八百七十四萬港元)獎金。

邁克爾‧楊(Michael W. Young)

邁克爾‧楊於一九四九年在佛羅里達州出生,七五年於德克薩斯大學奧斯汀分校獲遺傳學博士學位,同年起至七七年於史丹福大學醫學院接受博士後培訓,現時在紐約州洛克菲勒大學任職教授及美國國家科學院院士。他發現人體內的「無盡」及「倍增」基因,該些基因透過磷酸化影響人類生理時鐘。

霍爾(Jeffrey C. Hall)

霍爾於一九四五年在紐約布魯克林出生,一九七一年從西雅圖華盛頓大學取得遺傳學博士學位,霍爾及後於加州理工學院從事研究工作,三年後加入布蘭戴斯大學任教,一九八六年晉升為教授,現為美國沃爾瑟姆布蘭戴斯大學榮休教授,同時亦是美國國家科學院院士及美國人文與科學學院院士。霍爾曾發表研究結果,解釋男女性別差異,如何影響兩性各自的生理時鐘和神經系統。

羅斯貝什(Michael Rosbash)

羅斯貝什一九四四年出生於美國密蘇里州,一九七二年至一九七四年於英國愛丁堡大學動物遺傳研究所從事研究工作,現時為美國布蘭戴斯大學生物學教授暨霍華德休斯醫學研究所研究員,也是美國國家科學院院士。他透過研究果蠅的生理,發現LNv神經元為生理時鐘運作時的心律調整關鍵。

本報綜合報道