德國(guó)柏林夏里特醫(yī)學(xué)院（Charité – Universit?tsmedizin Berlin）的研究團(tuán)隊(duì)近日開發(fā)出一項(xiàng)新方法，只需幾根頭發(fā)，就能讀出人體內(nèi)部生物鐘的時(shí)間狀態(tài)，從而判定個(gè)體的“晝夜型”（chronotype），為按晝夜節(jié)律行醫(yī)的“節(jié)律醫(yī)學(xué)”（circadian medicine）鋪平道路。

研究人員表示，多數(shù)人只有在生物鐘被打亂時(shí)才會(huì)意識(shí)到它的存在，比如夏令時(shí)切換或長(zhǎng)途旅行后的時(shí)差反應(yīng)，那種昏昏沉沉、不在狀態(tài)的感覺，正是體內(nèi)約24小時(shí)節(jié)律與外界時(shí)間不同步的結(jié)果。 然而，生物鐘遠(yuǎn)不止影響睡眠，它還會(huì)調(diào)節(jié)激素分泌、消化功能、體溫變化，甚至?xí)淖兯幬镌隗w內(nèi)的代謝和療效，在某些疾病治療中，給藥時(shí)間的不同可能直接影響療效。

“例如，有研究顯示，某些癌癥免疫療法在一天中不同時(shí)間給藥，其療效存在明顯差異?！毕睦锾蒯t(yī)學(xué)院麻醉與重癥醫(yī)學(xué)系時(shí)間生物學(xué)分部負(fù)責(zé)人阿希姆·克拉默（Achim Kramer）教授指出，“這很可能是因?yàn)椤痛蠖鄶?shù)器官一樣——免疫系統(tǒng)也遵循著大約24小時(shí)的節(jié)律，而且這一節(jié)律在不同個(gè)體之間并不相同?！?正在興起的節(jié)律醫(yī)學(xué)，正是試圖在診斷和治療中納入這種個(gè)體化的時(shí)間信息。

目前，相關(guān)領(lǐng)域的一大瓶頸是：如何用簡(jiǎn)便的方法測(cè)出個(gè)人的生物鐘時(shí)間。 現(xiàn)行“金標(biāo)準(zhǔn)”是，在弱光條件下、持續(xù)數(shù)小時(shí)采集唾液，測(cè)量所謂“黑暗激素”褪黑素的分泌時(shí)間點(diǎn)，這一過程必須在實(shí)驗(yàn)室完成，操作復(fù)雜，難以大規(guī)模推廣。

克拉默團(tuán)隊(duì)提出的替代方案則簡(jiǎn)單得多：通過頭發(fā)毛囊細(xì)胞來讀出生物鐘。 研究人員從少量頭發(fā)根部細(xì)胞中檢測(cè)17個(gè)與分子鐘相關(guān)或受其調(diào)控的基因表達(dá)活性，并通過算法分析這些基因的整體表達(dá)模式，推算出受試者在自身24小時(shí)節(jié)律中的具體“時(shí)間點(diǎn)”，而且只需要一次取樣即可完成。 在約4000名參與者的研究中，這一頭發(fā)檢測(cè)方法在評(píng)估晝夜節(jié)律方面的準(zhǔn)確度幾乎可與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室方法媲美，但操作卻簡(jiǎn)單得多。

“頭發(fā)分析更容易實(shí)施，這正是這項(xiàng)方法最有價(jià)值的地方?！笨死f。 研究團(tuán)隊(duì)已在大樣本中驗(yàn)證了這一方案：超過4000名參與者在家自行采集頭發(fā)樣本并寄送實(shí)驗(yàn)室，結(jié)果證明該方法有望在人群中廣泛應(yīng)用。

這項(xiàng)研究還系統(tǒng)揭示了影響生物鐘時(shí)間的多種因素，并用生物學(xué)數(shù)據(jù)印證了過去問卷調(diào)查中觀察到的模式。 研究顯示，年齡是重要變量之一——大約在20多歲中段的人，入睡時(shí)間平均比50歲以上人群要晚約1小時(shí)。 性別差異也有所體現(xiàn)：女性的內(nèi)在時(shí)間略早于男性，但差距只有約6分鐘，比此前基于問卷數(shù)據(jù)得到的估計(jì)值小得多。 盡管如此，研究人員仍認(rèn)為性別會(huì)影響生物鐘，因?yàn)槠渌芯恳炎C實(shí)性激素能調(diào)節(jié)生物節(jié)律。

總體來看，個(gè)體的晝夜型由多重因素共同塑造。“基因傾向、年齡、性別和生活方式都在其中發(fā)揮作用，因此人和人之間內(nèi)在生物鐘的差異可能相當(dāng)顯著?！笨死忉屨f。 此外，一個(gè)頗為意外的發(fā)現(xiàn)是生活方式的影響更大于預(yù)期：數(shù)據(jù)顯示，有固定工作的受試者，其內(nèi)在生物鐘平均比未就業(yè)者提前約半小時(shí)。

下一步，研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將這項(xiàng)頭發(fā)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，使之可作為常規(guī)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目應(yīng)用，以便在臨床情境中推廣，例如用于睡眠咨詢或評(píng)估異常睡眠模式，使節(jié)律醫(yī)學(xué)更具可操作性。 研究人員還希望借助該方法檢驗(yàn)：如果根據(jù)個(gè)體生物鐘來安排治療時(shí)間，是否確實(shí)能提升療效、減少副作用，相比于完全不考慮時(shí)間因素的治療方式更具優(yōu)勢(shì)。

據(jù)介紹，這項(xiàng)研究發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS），論文題為《HairTime：通過單根頭發(fā)樣本估算晝夜相位的無創(chuàng)檢測(cè)方法》（HairTime: A noninvasive assay for estimating circadian phase from a single hair sample）。 為推動(dòng)成果轉(zhuǎn)化，夏里特醫(yī)學(xué)院已孵化出初創(chuàng)公司 BodyClock Technologies GmbH，用于該測(cè)試的市場(chǎng)化推廣，克拉默教授是該公司的股東及專利持有人之一；本研究中約4000份樣本的數(shù)據(jù)采集工作亦由該公司承擔(dān)。 研究部分工作在德國(guó)研究基金會(huì)（DFG）資助的協(xié)同研究中心“節(jié)律醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)”（TRR 418）框架下完成。