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責任編輯/鄧敬蓉
核稿編輯/林翊庭
圖說美編/陳怡潔
難度：★★☆☆☆
應備知識：內分泌、腸道微生物
連結大學：生理學
現代人生活忙碌，越來越多人註冊成為夜貓子協會的會員。身為學生的你是否時常為了繁重的報告與考試挑燈夜戰？當繁忙的我們拖著疲憊的身軀回到家中，滑個臉書、打場遊戲再吃上一頓宵夜已成為煎熬生活中的小確幸。但你可知，在不斷輪迴的緊湊行程中，我們倦怠的生理時鐘來不及趕得上拼命的社會時鐘，身體因而不斷累積睡眠債。夜貓子協會因此定期發出「三倍券」給長期會員，但……這種會員福利卻不能拿來消費，反而會轉儲於三倍成長速度的體重上！越來越多研究指出熬夜會增加肥胖的機率，可是這一切只跟多嗑的宵夜有關嗎？其實不然，真相究竟如何，且讓我們繼續看下去！
生理時鐘影響食慾和進食行為
人類的進食行為與晝夜節律（circadian rhythms)、神經、內分泌等複雜的生理機制相關。在生理時鐘的調節下，我們的身體會遵循24小時的晝夜節律，對光明和黑暗產生反應。生理時鐘會告訴我們的身體什麼時候要保持清醒或進入睡眠，並且調控身體的新陳代謝、內分泌和進食行為。若是生理時鐘和外在日夜環境無法配合，便會增加慢性疾病如糖尿病和肥胖的風險。
人體中的進食中心位於中樞系統的下視丘外側區域（LHA)，過去研究發現LHA會分泌促進食物攝取的黑色素聚集激素（melanin-concentrating hormone, MCH）。近幾年，研究者更發現LHA分泌的神經肽——食慾素（Orexin)，在調節清醒、睡眠狀態與進食行為中扮演很重要的角色。食慾素神經元在清醒時高度活躍，在睡眠時則相反，而食慾素可以促進進食活動、運動、代謝與心率血壓。除此之外，經歷睡眠剝奪後，大腦的狀態也會改變，人類額葉皮層（frontal cortex）和島葉皮層（insula cortex) 的活動會受到抑制，相反的杏仁核則更加活躍，並且促進對高熱量食物的渴望。
神經內分泌的影響
你有想過為什麼熬夜的你更容易感到飢腸轆轆、食慾大開，因而陷入越熬夜越發福的困境嗎？事實上，睡眠與肥胖之間的關係受到多種途徑的影響。除了上文提到食慾素的活躍會影響食物的攝入，飢餓素（Ghrelin）也會增進人的食慾。飢餓素顧名思義就是讓我們感受到「飢餓」的激素。它們主要由胃、小腸和下視丘所分泌。激素如同鑰匙管控身體各部門新陳代謝的鎖。飢餓素會誘導一連串複雜的生化反應刺激合成神經肽，如神經肽Y（Neuropeptide Y, NPY）與刺鼠肽基因相關蛋白（Agouti-related protein, AgRP），這些神經肽會促進我們的攝食量。當睡眠被剝奪時，飢餓素的分泌量會增加，刺激下視丘的腦細胞增加飢餓感，並能促進胃酸分泌和增加胃腸蠕動來消化食物。
相反地，當睡眠被剝奪時，瘦素(Leptin)的合成會遭到抑制。瘦素和飢餓素有著相反的功能，瘦素主要是由脂肪細胞（Adipocytes）分泌，他們會讓我們感受到「飽足」、促進脂肪合成，並且增加能量消耗。除此之外，飢餓素（Ghrelin）和食慾素（Orexin ）會引起多巴胺獎勵機制（Dopamine Reward System），使進食成為快樂的活動，引起更多的食物攝取量。
人體是24小時全年無休的工作機器，即使在睡眠時間也是多種內分泌調節生理活動的重要時刻，當熬夜註冊成為夜貓子協會成員後，受到抑制的瘦素和興奮的飢餓素與食慾素會發送體重三倍券，刺激飢餓感，引發更多熱量的攝取。（圖一）
然而除了這些神經內分泌，腸道還有一些微生物駐軍會調節身體的能量代謝，但在夜貓子協會的干擾下，他們又會受到什麼影響呢？
（圖一） 本圖呈現三種會影響身體代謝的神經內分泌：食慾素、飢餓素、瘦素
生理時鐘混亂成為腸道微生物的夢魘
還記得在大腦的幕後黑手—— 腸道菌叢與帕金森氏症的關係這篇電子報中提到過：腸道菌叢在維持人體健康免疫和神經系統恆定扮演重要的角色，而正常的腸道菌叢對於代謝很重要，這些菌叢會影響日夜節律。舉例而言，來自微生物的代謝產物如短鏈脂肪酸（SCFA）和膽汁酸，可以改變在控制晝夜節律的兩個重要基因，並改變小鼠腸道和肝臟中晝夜節律基因的表現。除此之外，這些菌叢也同時也深深受我們的生理時鐘影響。
近年有研究指出腸道微生物分解與吸收養分的能力受到生理時鐘的影響，當晝夜規律受影響，便容易產生代謝混亂的相關疾病。研究人員曾探討破壞睡眠的規律是否會影響菌叢的晝夜規律和營養吸收，老鼠分成兩組，一組維持規律的生活作息，另一組每三天改變老鼠的生活作息，實驗結果顯示不規律的時差會導致小鼠的不規則的攝食引發肥胖，並且影響菌叢的數量波動，引起代謝相關的疾病。
舉例來說，腸道微生物可以透過NFIL3轉錄因子來促進脂肪酸的吸收和儲存。NFIL3的表現會受到一種生物鐘轉錄抑制因子REV-ERBα的調控，當腸道菌叢傳送信號，抑制小腸細胞內REV-ERBα蛋白的表現，會提高NFIL3的轉錄，進而促進脂肪酸的吸收和儲存。研究指出REV-ERBα對調節關鍵的生物鐘和代謝基因至關重要，當睡眠不足時除了會影響腸道菌叢的生長量，也會使REV-ERBα的表現量下降，更容易引發肥胖的產生。
俗話說熬夜傷身，夜貓子協會發送的體重三倍券無疑是人生的一場惡夢，熬夜會破壞身體的新陳代謝和恆定系統，生理時鐘的混亂會導致刺激食慾素和飢餓素的分泌，並且降低瘦素的合成，並引起我們的食慾，增加食物的攝取。除此之外，腸道的微生物菌叢也因為夜貓子協會而備受困擾，長期下來，兌換後的體重三倍券會轉換成一層一層的肚子上的游泳圈，引起肥胖和代謝的問題。看看時鐘，若現在已經凌晨一二三四點，該準備去睡覺囉，千萬不要在週間瘋狂熬夜，保持規律的作息才能防止夜貓子協會發放恐怖的體重三倍券！
讀完文章，你應該知道
食慾素（Orexin）和飢餓素（Ghrelin）會促進食慾，增加熱量攝取。
瘦素（Leptin）則會抑制食慾。
正常且健康的腸胃道菌叢對代謝很重要，且菌叢會受到生理時鐘的影響。
當腸道菌叢傳送信號，抑制小腸細胞內REV-ERBα蛋白的表現，會提高NFIL3的轉錄，促進脂肪酸的吸收和儲存。
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