生物學這門交叉學科是上世紀50年代Franz Halberg教授創立的，主要研究生物節律的產生機制和應用。1972年美國科學家在下丘腦發現了一個新的神經核團——視交叉上核（SCN），并確定這是人類及哺乳動物生物鐘所在地。這一發現極大地推進了時間生物學的研究。同年，美國科學家還發現了一個新的神經通路，從視網膜直接投射到視交叉上核，稱為視網膜—下丘腦束（RHT）。有意思的是RHT不同于其他光感細胞，是一條特殊的神經通道，起源于視網膜的神經節細胞，將光刺激信號直接傳給SCN。因此，即使是先天性視網膜退化毫無光感的盲人，其生物節律也受光照調節。
生物鐘是如何參與疾病治療？在長期的生物進化過程中，為適應地球每24小時自轉一周，生物機體內發育分化出一個特殊的器官——生物鐘，來協調各種不同組織和器官24小時的晝夜節律。生物鐘不但影響人的身心健康，還在疾病治療中發揮重要的作用。
生物鐘不但存在于大腦中，而且存在于不同組織器官內，并因器官功能的不同，呈現各自的生物節律，但這些節律都受生物鐘“最高司令部”SCN發出的脈沖調節控制。
近年來，生物鐘與疾病的預防、診斷和治療的關系引起了生物醫學界極大的研究熱情。在健康生理狀態下，人體的每一生理功能都表現出高度精密和穩定的晝夜節律。體溫、心率和血壓下午最高，聽覺和痛覺傍晚最敏感，某些激素如可的松和睪酮早晨起床最高，胃泌素、胰島素和腎素水平下午和傍晚最高，褪黑素、催乳素在睡眠時達到高峰。生長素高峰在熟睡時，因此充足的睡眠是兒童生長的重要保障。
生物鐘“失靈”了，人就會生病；人一旦生病，生物鐘也會“失靈”。生物鐘“失靈”后，生物節律波動幅度增高或降低，發生不同時相、不同參數比例的變化。例如健康人體血液中的淋巴細胞計數上午最低，夜間達到高峰，而艾滋病病毒感染者的這種節律消失。血清LgE是一種炎癥標志，24小時處于恒定水平，但哮喘等過敏反應患者的LgE節律在下午達到高峰，夜間處于低谷，致使多數患者在黃昏后發病。心血管疾病發作也表現出明顯的晝夜節律，據統計，午夜零時至清晨6時，心血管意外風險性增加40％，腦卒中風險性增加49％。一些心源性猝死多發生于深夜，可能與后半夜動眼睡眠時程增加，血壓和心率不穩有關。血壓晝夜節律波動幅度加大，會增加腦缺氧性卒中的危險性。
據專家介紹，與生物鐘相關的基因很多，已有10余個生物鐘基因被發現，使科學家對生物鐘的分子生物學基礎有了新認識。目前，時間生物學研究已經成為生命科學中最有發展勢頭的學科之一。國際上利用生物節律治療疾病和開發新藥的研究十分活躍，獲得很多重要進展。例如，洋地黃是治療充血性心衰的常用藥，但其毒性與血鉀水平密切相關，如果開發研制短半衰期的洋地黃類藥物，使體內洋地黃濃度與血鉀水平一致就可以取得更好的療效，并最大限度降低毒性。生物節律還可以用于指導腫瘤治療，直腸癌細胞的有絲分裂活動高峰期在夜間，此時正常的胃腸細胞大多處于靜止期，如果夜間使用化療藥物，可以加強療效，同時降低副作用。
最近研究發現，生物鐘基因per2基因的超表達可以促進腫瘤細胞的凋亡，促使實驗動物體內的腫瘤縮小，其超表達還可以對細胞的放射性損傷起到修復作用。
來源:抗衰老網
