恆定篇：晝夜節律與時間生物學對健康維護的重要性

台大張國柱

生活在地球上的生物，其行為模式、生理功能和代謝機制所呈現的日常節律（daily rhythms）是構成生物整體恆定（homeostasis）的必要組成，這些節律是從內源性生理時鐘（endogenous circadian clocks）、週遭環境明-暗（light-dark）、睡眠-活動（sleep-activity）和進食-禁食（eating-fasting）等週期，彼此交互作用所呈現岀來的狀態，稱之為晝夜節律（circadian rhythm）。

幾乎所有靈長類的基因組都顯示日常節律的存在，這些分子節律（molecular rhythms）具有調控細胞和組織功能的多個特點，在公共衞生、疾病預防和疾病管理方面具有深遠的意義。

晝夜節律混亂（circadian rhythm disruption，CRD）一詞，可說是暴露於反常的明、暗環境輪值或長期時差的同義詞。現代化的社會，由於夜間光害所造成晝夜節律的混亂，使得睡眠-活動週期、進食-禁食週期更形混亂，導致睡眠不足和不規律的攝食行為，危害健康。這意味著無視完整晝夜節律基因的存在，人類長期、慢性晝夜節律的混亂可極度地、深遠地擾亂生物的恆定性。

總的來說，透過下列方式可造成晝夜節律的混亂：

（1）週遭不適的明-暗環境。冬季，白天光照不足可刺激黑視素（melanopsin）的活性，增加抑鬱症的風險；長夏持續的光照，可抑制褪黑激素（melatonin）而令人難以入眠。這就擾亂了睡眠-活動週期。

（2）食材及飲食型態的失調。高熱量而無限制的攝取，可擾亂代謝途徑的晝夜調控，增加發生代謝疾病的風險，如糖尿病、高血壓、高血脂症。

（3）久坐的生活方式。清醒狀態規律的運動，對活動/休息狀態顯示良好的整合功能，因此有了骨骼肌的功能可影響晝夜節律/睡眠的假說，這也就提高了久坐的生活方式可造成晝夜節律混亂的風險。此外證據顯示久坐的生活方式，能夠誘發骨骼肌的氧化壓力和萎縮，與代謝和行為的生理節律有關。

研究顯示：急性的晝夜節律混亂可導致短暫的不適感或使慢性疾病惡化；長期、慢性的晝夜節律混亂則可增加罹患為數衆多的疾病風險，特別是對基因和環境的干擾，改變抑癌基因和致癌基因的表現和活性，導致有利癌症的進程與發展。

時間藥理學的研究增進了學界對晝夜節律影響藥物療效的認識，提供治病用藥的最佳時間點，以利提高藥物的療效並降低其副作用。以高血壓治療為例，多數人的血壓會隨晝夜而有節律性的變化，白天較高，夜間降低。但部分患者即使到了夜晚，血壓也難以下降。因此針對不同類型的高血壓患者，可以根據其 24 小時血壓變化模式，選擇在睡前或早晨服用降壓藥，以達到最佳治療效果。

節律分子機制中，節律調節轉錄因子，特別是 REV-ERB 核受體，在調控生物節律和多種生理過程中扮演關鍵角色。REV-ERB 溵動劑（agonist）可透過調控脂質和糖代謝、抑制自噬和炎症反應等多種機制，展現其在代謝疾病、心血管疾病、神經退化性疾病和腫瘤治療等方面的多種應用潛力。

由於晝夜節律與時間生物學（chronobiology）在健康維護和疾病治療中，扮演重要的角色，因此我們有必要採取相應的措施來支持身體的自然節律，消除製造晝夜節律混亂的行為模式，強化、改善明-暗環境、睡眠-活動和進食-禁食等週期，確保充分的自然光照暴露、建立規律的睡眠習慣、限制晚間藍光接觸、定時運動和均衡飲食，維護個體的健康品質。