倒时差困难怎么办,少吸点儿氧
时间: 2016-12-07 来源:千人杂志
提要:动物对氧气的吸收会随进食和温度变化而改变,所以魏茨曼科学研究学院高级研究员、论文通讯作者 Gad Asher 和他的团队想知道氧气是否可能也是生理节律的诱因。

科学家却一直在苦苦思索,到底是什么驱动着我们的生物计时器?一项发表在 Cell Metabolism 上的研究发现:环境含氧量的变化可以重置小鼠的生物钟。如果该结论同样适用于人的话,那么这项研究可以帮助航空公司对座舱气压做出适当调节。动物对氧气的吸收会随进食和温度变化而改变,所以魏茨曼科学研究学院高级研究员、论文通讯作者 Gad Asher 和他的团队想知道氧气是否可能也是生理节律的诱因。

实验中,研究者每天两次以 3% 的幅度改变细胞中的氧气浓度,使小鼠细胞同步到同一个生理节律。因为HIF1α具有维持细胞氧稳态的作用,所以他们猜测HIF1α(HIF, Hypoxia-induciblefactor, 缺氧诱导因子)将氧气和生物钟联系在了一起。研究者发现HIF1α不足的细胞在氧浓度变化时不会与新的生理节律同步。

Asher 说:“我们发现即使氧浓度的轻微改变也足以高效地重置生物钟,这是非常激动人心的。事实上,该研究引出了很多重要的问题;尽管我们发现氧气对生物钟的重置依赖于 HIF1α,但还没有完全确定 HIF1α 是怎样整合到生物钟系统之中的。”

小鼠和人一样,在光照时间突然转变的情况下容易产生时差反应,所以研究者通过时差反应实验进一步探究氧气对生理节律的影响。一开始,小鼠在空气受控制的环境中自主进食、睡觉和运动,仅仅调节含氧量没有改变他们的生理节律。但是一旦它们所处的光照时间提前了6个小时,改变的含氧量可以帮助它们在进食、睡觉和运动等习性方面更快地适应新规律。研究者还发现,正常 HIF1α 水平下,在光照时间转变之前12小时或之后2小时轻微降低含氧量,小鼠可以更快地恢复自己的生理节律。

低气压可以保护客机免受磨损,但是很多乘客会因氧气含量下降而晕机,因此航空公司在想办法提高舱内气压。实际上,波音公司据此设计的新型的787 Dreamliner 已经可以对座舱密封加压至更低海拔水平。根据这项研究,乘客在较高气压的座舱中感觉更舒适,但失去了调整时差的潜在优势。鉴于低含氧量的影响,研究者现在想探究高含氧量对生物钟有何影响。

Asher 说:“我们非常期待这些实验的结果,不论是从基础科学的角度还是实用性的观点来看,这都会非常有趣。相比低含氧量,我相信乘客应该都渴望吸入更高的氧气来缓解时差反应。”(phys.org

 


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