生理时钟控制我们生活的时间和方式。许多研究人员认为,如果不是根据一般的时间而是根据患者的生理时钟进行医疗,疗程将会更安全且有效。这种概念被支持者称为生理时钟医学,证据显示这确实能够提高治疗的有效性,不仅是处方药,手术和放射治疗都有望从中受惠。
然而报导指出,对生理时钟医学来说,有两大挑战必须面对。其一,搞懂生理时钟非常昂贵且耗时,以标准的方式来说,对象得在灯光昏暗的房间中每隔 30 分钟就收集唾液或血液来观测褪黑激素水平,这个过程往往得耗上一天或更多的时间。其次,透过了解生理时钟去分辨出哪种疗法最有益,并不总是容易或实际的。
但在最新研究之下,未来透过简单的血液测试,我们就能推断出一个人的生理时钟,以及与成千上万现有药物作用相关的时间表,这意味着未来我们可能将知道该在哪些时间该提供什么疗法,也知道该何时将它们传递给特定的人。
这项研究得从《美国国家科学院院刊》 月刊登的论文中说起。在该篇论文中,西北大学计算生物学家罗斯和团队分析了从 73 人收集的 1,116 份血液样本,并藉此训练出机器学习算法TimeSignature,而最终算法也在测试实验中,成功在采集两个血液样本后预测出每个样本差距在三小时以内的抽取时间。
这确实是一个很有趣的研究,虽然从技术上来说,TimeSignature 只能预估出采集血液的时间,而无法进一步弄清楚受试者的生理时钟状态,但也是因为这项研究,团队能确定其中至少 41 个基因与生理时间密切相关。
而在最新一期的《科学转化医学》期刊上,辛辛那提儿童医院时间生物学中心副主任郝根则提到了他领导团队的最新研究进度。透过分析从 600 多人身上取得的数千种组织样本,团队最终找到了近 900 种与已知药物机转、代谢、活性相关的蛋白质,并将其组织成一个数据库。
就像世界各国一样,如果我们身体的不同部位在不同的时区运作,那么了解每个人的昼夜节律状态,药物递送将有望达到更好的治疗精准度,对于任何希望确定最佳药物输送时间的人来说,这项研究都是一个福音。
科罗拉多大学波德分校综合生理学家维特指出,这个数据库可以协助解决的问题是:提供治疗的最佳时间是什么?这是企业和研究者可以运用的结果,他们可以这么想:基于药物目标的活动时间,我应该在某个时间点测试输送药物,而不是早晚各一次。
郝根数据库的另一个引人注目的特征,是它记录了整个身体组织中的基因表达模式。未来研究人员可以利用这些数据,将身体的生理时钟解构为维特所称的卫星钟。
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