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植物生长是白天快还是晚上快?

作者:三青 时间:2023-05-05 阅读数:人阅读

 

当然是晚上

昼夜节律和植物生长

在白天,植物叶片细胞中的光合作用系统,将太阳光的光子能通过一系列的方式固定在葡萄糖和淀粉中,并产生氧气。这个过程被称为光合作用。但光子的能量会激发活性自由基的产生,造成光氧化损伤,导致活性蛋白的失活和DNA损伤等,进而引发代谢速率的降低,以及自由基暴涨,最终造成细胞损伤甚至死亡。

白天的细胞虽然有一些紧急的补救措施,但很多修护其实发生在夜间,并且与昼夜节律紧密相关。对模式植物全基因组测序显示,有接近30%的DNA损伤修护都受到昼夜节律的调节[1]

植物细胞

除了DNA损伤修护,植物代谢模式也随着昼夜节律变化。白昼中的叶子主要进行光合作用合成葡萄糖和淀粉等有机物,等到了夜晚,这些一部分有机物就会被用作植物的食物,去重新释放出能量合成新的物质,帮助植物生长和发育。比如植物的花朵会在夜晚闭合而在白天重新开放。达尔文认为,这是由于晚上气温降低导致花朵闭合保护自己。但事实是,花朵底部生长的快,花朵上部也就是花瓣上端生长的慢,导致花朵底部推着花瓣向花朵中心靠拢,看起来就像是花朵闭合“凋谢”了[2]

昼夜节律从植物到动物

动物细胞不会像植物细胞那样通过死亡来阻止损伤,它们会把DNA损伤累积,最终导致细胞癌变、衰老加速等诸多慢性疾病[3] [4]。许多研究表明,人体细胞也和植物类似,在夜间旺盛地进行细胞修护[5] [6] [7] [8]

昼夜节律紊乱导致的睡眠紊乱对皮肤和肌肉的影响最直观

研究发现,一些时钟肌因在夜晚会高表达,指导细胞修护完成。但LED灯光却能显著降低这些时钟肌因的表达。与此同时,DNA损伤和自由基水平也会因为LED灯光的照射而增加。可以说,LED灯光诱导的时钟肌因表达下降是细胞夜间修护失败的重要原因之一[9]

现实是,许多打工人们都有晚睡的习惯。一项来自知乎站内的调研显示,越来越多的人频繁倒班、加班、晚睡或者不规律作息。比如知乎站内的夜行青年们就有包括“尽职内卷,持续自我提升”的奋斗型夜行打工人(比例约30%);“抓紧时间,享受真正生活”的夜店型夜行打工人,沉迷于夜晚的灯光和喧哗(比例约60%);或者“换个人设,让一天重新开始”的睡后收入型夜行打工人(约15%)等等。总之,很多人都在经历节律紊乱,以及吃着昼夜紊乱导致的身体“病态”的苦果,一个个垮着脸和精气神,持续地加速衰老。

图一 昼夜节律调节皮肤细胞夜间的修护作用 图源 Nature 【3】

那么有什么“外挂”可以补救不规律的生活作息下的皮肤状态?

如果说没办法大环境无法改变,那么我们只能另辟蹊径让自己看起来更加健康。比如,改善皮肤状态。

上文提到,皮肤中其实是有一套完善的自我修护机制,只不过被昼夜节律紊乱打乱了。如果,用一些物质刺激皮肤恢复自我修护机制是不是就好了?没错,研究人员也确实发现了不少这样的物质。比如律波肽。律波肽它是雅诗兰黛的独家专利配方,由雅诗兰黛皮肤学家从上万种氨基酸组合中找到的独特序列,是三个氨基酸形成的小分子肽。律波肽通过影响时钟肌因的表达,增加胶原蛋白的补充并防止其流失。因为,律波肽是可以作为一些时钟肌因的活化剂,增加那些被抑制的时钟肌因在夜间的表达,从而激活细胞修护过程。而律波肽作为小分子肽,也更易深入皮肤表皮和真皮细胞层,让细胞在夜间黄金修护期间实现高效地自我修护。

律波肽是雅诗兰黛的独家专利配方,也是雅诗兰黛明星产品小棕瓶的独有主打成分。它协同二裂酵母、透明质酸、维生素E,稳筑屏障,抵御外界刺激,提高夜间修护,促进细胞新陈代谢,修正肌肤紊乱的节律。改善由于节律紊乱导致的皮肤敏感脆弱、粗糙、胶原蛋白流失等诸多问题。可谓改善节律紊乱皮肤问题的“外挂”。

图2 昼夜节律因子调节基因组的稳定性,控制人体关键的生理活动 图源【9】

虽然“外挂”在手,还是希望诸位夜行人能“迷途知返”早日让自己的节律恢复到自然状态,给自己的身体和皮肤多一些修补的时间,也让自身多一些健康,享受更多更好的生活。

参考

^https://doi.org/10.1038/s41467-018-03922-5 https://doi.org/10.1038/s41467-018-03922-5^Why Do Flowers Close Up at Night? https://www.livescience.com/34569-why-flowers-close-at-night-nyctinasty.html^Making time for renewal https://www.nature.com/articles/d42473-020-00235-4^Genomics of circadian rhythms in health and disease https://doi.org/10.1186/s13073-019-0704-0^Molecular regulations of circadian rhythm and implications for physiology and diseases https://www.nature.com/articles/s41392-022-00899-y^Circadian rhythms: influence on skin cancer and exposure paradigms https://esmed.org/MRA/mra/article/view/2672^Impact of the Circadian Clock on UV-Induced DNA Damage Response and Photocarcinogenesis https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/php.12662^Circadian clock protein BMAL1 regulates melanogenesis through MITF in melanoma cells https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pcmr.12998^Blue light disrupts the circadian rhythm and create damage in skin cells https://doi.org/10.1111/ics.12572

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