
你是天生的“早鸟型”还是“猫头鹰型”?这种由基因决定的生物钟偏好(时型,Chronotype)可能正悄然影响着你的代谢健康。近日,匹兹堡大学研究团队在《生理学杂志》(The Journal of Physiology)上发表重要研究。通过分析大规模可穿戴设备数据,研究人员证实:心率相位(Heart rate phase, HRP)可作为衡量昼夜节律的可靠指标;更重要的是,研究发现“早起型”节律及相关遗传变异与2型糖尿病等多种疾病风险的降低显著相关。
值得关注的是,该论文的第一作者是年仅17岁的高三学生 Zachary Chan。他因长期参加赛艇训练需清晨4点半起床,从而对早起与健康的关系产生了浓厚的科研兴趣,并在匹兹堡大学医学院 Neil Kelly 助理教授的指导下完成了这项跨学科研究。
替代“连续抽血”:心率相位成为节律监测新标尺
每个人的昼夜节律(Circadian rhythm)——即人体内24小时的生理振荡模式——在传统研究中极难大规模监测。Kelly 教授指出,追踪节律通常需要进行连续血液采集以测量褪黑素或皮质醇等激素水平,这种“侵入式”且昂贵的手段限制了临床转化。
为了寻找一种更便捷且具备可扩展性(Scalable)的替代方案,研究团队利用美国国立卫生研究院(NIH)的“我们所有人”(All of Us)研究计划数据,深入分析了数千名志愿者的可穿戴设备记录。结果发现,人体24小时内的心率相位波动与昼夜节律展现出高度的同步性,且与已知的时型相关遗传变异精准吻合。这意味着,通过简单、无创的心率数据分析,即可判定一个人的生物钟是偏向“早晨模式”还是“夜晚模式”。
“猫头鹰”的健康隐忧:从代谢障碍到情绪风险
研究团队进一步评估了心率相位与 3,000 多种疾病的关系,并锁定了 22 个具有显著表型组关联(Phenome-wide significant associations)的病症:
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相位延迟的代价:心率相位的显著延迟(典型“猫头鹰”特征)与代谢紊乱、成瘾行为以及情绪障碍风险的增加密切相关。
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遗传层面的“护盾”:研究鉴定出一种特定的“倾向早起”遗传变异(rs1144666(T)),携带该变异的人群患2型糖尿病的风险显著降低。
虽然时型具有遗传基础,但 Kelly 教授强调,昼夜节律并非一成不变。现有证据表明,熬夜和推迟活动至深夜会对健康产生负面影响,而通过早起和晨练等行为干预,或许能人为“重置”生物钟,从而产生长期的健康保护效果。
临床前瞻:行为干预能否“拨快”生物钟?
“尽管目前断言晨练一定能通过改变心率相位来预防疾病还为时尚早,但数据清晰地表明,成为‘早晨型人’具有明确的健康获益。”Kelly 教授表示。他同时指出,睡眠和节律是健康中被严重低估的一环,尤其是对于青少年群体。
Chan 认为,赛艇训练让他不得不长期保持早起习惯,而这项研究从科学角度验证了这种坚持的价值。目前,研究团队正准备在实验室中进一步验证这些基因变异的生物学机制,探索其如何控制健康产出。
下一步,研究团队将通过前瞻性研究探讨定向干预措施(如特定的光照疗法或定时运动)是否能有意平移(Shift)心率相位,并以此作为改善代谢健康的新靶点。
参考文献:Zachary M. Chan et al, Heart rate phase is an indicator of chronotype‐relevant circadian shifts associated with human disease: an All of Us Research Program analysis, The Journal of Physiology (2026). DOI: 10.1113/jp290337
编辑:王洪
排版:李丽





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