研究对十几名哮喘患者进行了两项严格的实验,结果发现身体的生物钟可能是罪魁祸首

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据外媒报道,大多数哮喘患者都知道,他们的症状往往在夜间更严重,这种现象已经被观察了几个世纪。但为什么会这样呢?一项有趣的新研究对十几名哮喘患者进行了两项严格的实验,结果发现身体的生物钟可能是罪魁祸首。

1698年,英国内科医生约翰·弗洛耶爵士出版了一篇题为《A Treatise of the Asthma》的主题论文。这是对哮喘这种常见疾病的首批有力调查之一,而弗洛耶的关键观察之一是,哮喘发作往往更频繁地发生在深夜,导致这种情况被非正式地称为“夜间哮喘”。

多达四分之三的哮喘患者报告称,夜间症状会恶化,这种现象通常被认为是由于各种行为和环境因素,其中包括姿势变化、空气温度和睡眠环境。

一些研究人员则还推测,昼夜节律可能在哮喘发作的起起落落中发挥作用。我们知道我们的生物钟会影响各种生理过程,但研究人员从未完全关注昼夜节律系统对哮喘严重程度的影响。

这项新研究的论文共同通讯作者Frank Scheer指出:“这是第一个将昼夜节律系统的影响跟包括睡眠在内的其他行为和环境因素隔离开来的研究。”

为了分离昼夜节律对哮喘的影响,研究人员对17名哮喘患者进行了两项彻底的实验室研究。第一个实验被称为“恒定常规”测试。在这里,参与者在持续昏暗的光线条件下保持38小时不睡觉。研究对象连续38小时保持固定坐姿,每两小时摄入相同热量的零食。

该实验的目的是尽可能消除许多行为和环境因素,从而允许对哮喘症状的昼夜节律进行直接调查。

第二个实验被称为“强迫非同步”并将队列置于一个7天28小时的睡眠/觉醒周期中,每天的行为平均安排在每个28小时的一天中。这一过程持续196个小时,旨在有效地将日常行为跟内部24小时的昼夜节律周期分离开来。所以在实验结束时,睡眠和饮食阶段完全脱离了昼夜节律。

两项实验都表明,昼夜节律在日常周期内调节肺功能方面发挥着重要作用。有趣的是,强迫非同步实验显示,睡眠阶段在哮喘严重程度中发挥着显著作用,而不受昼夜节律影响。

然而昼夜节律周期对哮喘的影响与睡眠/觉醒行为周期同样相关,最低的肺功能在相当于昼夜节律的凌晨4点左右被检测到。因此,哮喘在夜间加重的最终原因是睡眠行为和昼夜节律周期的相对均衡组合。

“我们观察到,哮喘最严重的人通常是那些在夜间遭受最大的昼夜节律性肺功能下降的人,也有最大的行为变化,包括睡眠,”该研究的论文共同通信作者Steven Shea说道,“我们还发现,这些结果在临床上很重要,因为当在实验室进行研究时有症状的支气管扩张剂吸入器在昼夜节律性夜间的使用频率是白天的4倍。”

尽管这项研究有力地证实了内源性昼夜节律对哮喘严重程度的作用,但仍不知道为什么会这样。研究人员推测,一系列已知的机制随昼夜节律周期的涨落而变化,但需要更多的工作来确定是哪些特定的潜在过程在影响哮喘。假设的机制包括从组胺和褪黑素水平的昼夜变化到免疫细胞的每日振荡。

研究人员在研究中总结道:“我们的研究使我们能从统计上分离出昼夜节律、行为和环境影响对肺功能的独立影响。这些结果可能非常重要,因为它们可以为治疗指明不同的目标。具体来说,针对昼夜节律系统的疗法可能包括定时光照或定时药物以提高疗效、减少副作用或影响中枢或外周昼夜节律时钟本身。”

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