大自然有四季,但人类身体似乎只经历两个季节

神译局 · 2021-01-19
一个在初冬,一个在仲春。

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编者按:无论处于哪个地方,我们都默认一年有四季。但是根据最新的科学研究,从生物学角度来看,身体只有两种季节模式。在季节更替过程中,人的身体似乎只经历了两个变化:一个在初冬,另一个在仲春。理解生物学中的季节变化,有助于我们理解一些身体指标的变化,从而更好地进行应对。本文译自Medium,作者Dana G Smith,原标题为According to Your Body, There Are Only Two Seasons,希望对您有所启发。

春天姹紫嫣红,夏天枝叶繁茂,秋天树叶凋零,冬天白雪皑皑。大自然的四季是人们生活的重要组成部分。但事实证明,从人类生物学角度来看,关于季节有一个不同的时间表。

在科学杂志《自然通讯》(Nature Communications)最近发表的一项研究中,斯坦福大学遗传学家迈克尔·斯奈德博士(Michael Snyder, PhD)观察了人们的生物数据在一年中是如何变化的。研究团队测量了来自100多人的1000多次测量,评估基因、蛋白质、代谢标记、免疫系统标记和微生物组。他发现,人体并没有经历四个截然不同的季节,而是似乎只经历了两个变化:一个在初冬,另一个在仲春。

Elemental有关最近的研究采访了迈克尔·斯奈德博士(Michael Snyder, PhD):什么可以解释生物季节,以及它对人类的健康意味着什么。出于篇幅和可理解性的考虑,本文对采访内容略作编辑。

1. Elemental:是什么促使了你去研究生物学中的季节变化?

迈克尔·斯奈德博士:我最近一直在想,为什么我们会认为有四季?其实这有点武断。为什么不是15季?为什么不是3季?我不知道。为什么我们不让数据告诉我们有多少季节,至少从人类生物学的观点来看。也就是说,数据中有规律告诉你到底有多少季节吗?所以这项研究的灵感来自两件事,一件是试图理解人们的健康模式,另一件是理解季节的划分。

2. Elemental:你发现了什么?

迈克尔·斯奈德博士:多年来,我们一直在分析这个109人的小组,我们总共进行了一千多项测量。我们只是在数据中寻找生物模式。首先,我们从单个分子开始,我们看到了一些已知的[模式]。例如,糖化血红蛋白在春季达到峰值。我们也发现了很多新的[模式],一个是昼夜节律基因CIR1的表达,我们知道它会在白天波动。但有趣的是,我们发现它实际上还会呈现出一个季节模式,在4月底或5月初达到峰值。然后,各种细胞因子(免疫系统蛋白质)发生了变化,这些细胞因子参与了对抗病毒疾病。我们对微生物组也很感兴趣,这方面的研究已经有一些了,但还是没有达到我们的水平,我们也看到了很多变化。

当我们看到这些单个微粒的变化后,我们想,“如果我们把所有这些微粒放在一起,它们会不会变成主要的模式?”事实证明,确实是这样的。在这109个人身上有两种主要的模式:一种是你可以预料到的,现在是12月底/1月初,可以称之为冬季模式。但你可能会认为另一种模式应该是7月或8月,非常热的夏末。但事实并非如此。另一个出现的模式是在四月底或五月初。所以,至少对我来说,这是让我很惊讶的。

3. Elemental:所有参与研究的人都来自加州北部,很明显,那里的季节与新英格兰或东南部不同。你认为你发现的“两季模式”也适用于其他地方吗,还是会受当地天气模式和温度变化的影响?

迈克尔·斯奈德博士:我不知道,但我认为我们现在使用的研究方法可以应用到任何地方,我们只需要得到数据。没有理由一定是“两季模式”,有些地方可能是三季,有些地方可能是十季。谁知道呢?我想,弄清楚这一点会很有趣。

4. Elemental:你研究了什么不同的微粒?我知道在之前的研究中,你分析了基因组,代谢组和微生物组。你认为这项研究中最大的差异在哪里?

迈克尔·斯奈德博士:我们测量尽可能多的微粒。其中许多是临床标记物,但大部分是RNA,你的转录产物、蛋白质和代谢产物。我们测量所有这些,加上微生物,总共大约有2万个微粒。

我们看到人们鼻腔里大量的微生物发生了变化,肠道里也发生了一些变化。我认为,考虑到人们的锻炼和他们吃的食物(随季节变化),这是有道理的,所以他们的肠道微生物群应该会有一些变化。鼻腔里也是,因为你一直在呼吸周围的空气,而在一年中,空气中的成分会发生变化。

5. Elemental:很有趣,那么你认为如何解释这些季节性模式?它是由生物学驱动的,还是环境驱动的?

迈克尔·斯奈德博士:冬季模式是你可以预料到的,病毒感染和类似的事情出现了[并改变了生物学]。但还有其他一些因素,尤其是微生物组。例如,与痤疮有关的细菌实际上在冬天达到高峰。在春末四月初,哮喘和过敏症也容易发生。但也有很多我没有预料到的代谢变化。我们的解释是,在加州的雨季,人们都处于休眠状态。也就是说,他们比夏天锻炼得少。所以我们认为这些东西会在三月和四月积累起来。当人们开始出去走走了,就会开始更多地锻炼,他们的新陈代谢健康和心血管健康会得到改善。事后看来,这很有道理。

6. Elemental:你能再谈谈环境和人的健康之间的关系吗?例如,你所看到的免疫系统和炎症的变化,仅仅是由冬季病毒感染的增加引起的,还是身体有某种变化使人更容易受到病毒感染?

迈克尔·斯奈德博士:问得好。我认为这可能部分是由于病毒感染引起的,因为我们看到炎症细胞因子上升。我们只是展示了两者之间的联系,所以我们不能证明两者之间的区别,但很有可能是病毒感染增加了。但冬季人们的健康状况确实不太好,所以这可能也会让他们更容易受到影响。它们可能是一起发挥作用的。

“春季模式”要复杂得多。它肯定有过敏和哮喘的特征,但它也有那些代谢标记,比如糖化血红蛋白,这与糖尿病和胰岛素抵抗有关。一些2型糖尿病的标志物在春季模式中很高,心血管疾病指标也一样。而且,我认为它确实与外部环境有关,在这种情况下,我们可以把它与花粉联系起来。我们还没有发表这篇文章,但我们可以肯定地看到外部接触和一些内部代谢物之间的关联,这意味着我们可以看到外部发生的事情,比如花粉,与你体内的代谢变化有关。所以我们认为一些标记与环境相关,一些与人们的生活方式相关。

7. Elemental:了解人类的“健康季节”意味着什么?

迈克尔·斯奈德博士:我认为这其中有双重含义。一是,我们在医学上并没有很好地使用纵向数据。我最大的抱怨之一是,当你走进医生的办公室时,他们会测量你的各项指标,并将你与他们对整个人群的期望值进行比较。他们不是在寻找趋势,但我认为真的应该关注一下趋势。例如,如果你的血红蛋白A1C上升了,你真的需要跟踪它。但你也应该理解季节性影响是什么。所以,如果在四月底或五月初某个指标有点高,你就可以说,‘好吧,这可能是因为他们一直不太活跃,而且可能是季节性的,进入夏天的时候它们会降下来的。’捕捉到这一点很好,所以当你在解释人们的健康指标时,可以把这点考虑进去。

“健康季节”或许意味着,在四月底我们要注意出现心血管疾病和代谢疾病的高峰。或者,在雨季我们应该多给自己一点动力来降低这些标记。我认为,“健康季节”有助于我们理解人类的健康,以及如何应对不同的季节模式。

译者:Jane


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