今日熱訊：一杯咖啡毀一天：為什么有些人受不了咖啡因？

咖啡因常見(jiàn)于諸多食品中，例如咖啡、能量飲料、碳酸飲料、茶和巧克力，是全球最常食用的興奮劑。據(jù)統(tǒng)計(jì)，85%的美國(guó)人每天至少喝一次含咖啡因飲料，每人每天平均消耗165毫克咖啡因，相當(dāng)于約一杯半咖啡。

對(duì)一些人來(lái)說(shuō)，這一劑量不足以保持一整天清醒，但另外一些人則會(huì)被它搞得一團(tuán)糟。那么，咖啡因如何影響身體？為什么人們對(duì)它的刺激效果反應(yīng)不一呢？

【資料圖】

咖啡因如何影響身體

雖然服用大劑量的咖啡因被證明安全無(wú)害，但咖啡因仍然是藥物，一種能改變機(jī)體的精神和生理狀態(tài)的物質(zhì)。法國(guó)健康醫(yī)學(xué)研究所（French Institute of Health and Medical Research）名譽(yù)研究主任、知名咖啡因生理學(xué)家阿斯特里德·尼利格（Astrid Nehlig）博士向我們解釋了咖啡因如何發(fā)揮其讓人們垂涎欲滴的效果。

“在你體內(nèi)，咖啡因的第一個(gè)目標(biāo)就是大腦。”尼利格說(shuō)，“一個(gè)人喝下任何形式的咖啡因，它會(huì)快速傳遍全身，兩到五分鐘內(nèi)，咖啡因最先抵達(dá)大腦，之后45分鐘到90分鐘內(nèi)達(dá)到峰值。”一旦進(jìn)入大腦，咖啡因會(huì)改變大腦睡眠回路和清醒模式，觸發(fā)人們尋求的提神醒腦功效。

在這一回路中，特定腦細(xì)胞，也就是神經(jīng)元，會(huì)探測(cè)到一種名為腺苷（adenosine）的分子，每天我們消耗能量時(shí)，腺苷會(huì)累積起來(lái)。它會(huì)與神經(jīng)元上的A1和A2A型特異性受體結(jié)合，降低神經(jīng)元活性，從整體上增加嗜睡感，催促我們?cè)撍X(jué)了。

睡眠時(shí)，情況則反過(guò)來(lái)。腺苷在這個(gè)過(guò)程中消耗殆盡，其對(duì)神經(jīng)元的抑制效果不在，幫助我們?cè)谛褋?lái)后精神飽滿。但是，腺苷也可能徘徊不散，讓你的頭腦一上午都昏昏沉沉。它也會(huì)下午情緒低落時(shí)再次積聚起來(lái)，這時(shí)候，許多人就會(huì)去找大腦最愛(ài)的興奮劑。

從化學(xué)層面來(lái)講，咖啡因和腺苷很相似，在睡眠-清醒這條大腦回路中甚至能與相同的受體結(jié)合。但是，咖啡因不會(huì)觸發(fā)嗜睡感，反而會(huì)阻斷腺苷和神經(jīng)元的結(jié)合，讓細(xì)胞處于更活躍、更清醒的狀態(tài)。“換句話說(shuō)，你會(huì)更清醒，注意力更集中，工作效率也更高。”尼利格解釋道。

這樣的相互作用也觸發(fā)腎上腺素的產(chǎn)生，讓身體進(jìn)入高度緊張的“戰(zhàn)斗或逃跑”狀態(tài)。人們喝完含咖啡因的飲料后，隨之而來(lái)的便是興奮感與精力充沛感。咖啡因?qū)ο佘帐荏w的影響讓大腦對(duì)多巴胺的應(yīng)答更敏感，多巴胺是一種“感覺(jué)美妙”的激素，讓你精神振奮。但奇怪的是，咖啡因激活的是相同的大腦通路，而面對(duì)不同個(gè)體，它發(fā)揮效果的強(qiáng)度差異巨大。一些人可能會(huì)在只攝入少量咖啡因的情況下經(jīng)歷一些糟糕的體驗(yàn)，例如焦慮和失眠。所以，什么定義了我們對(duì)咖啡因的生理反應(yīng)？我們的攝入習(xí)慣和基因組成似乎是最顯著的影響因素。

咖啡因的日常

和其他藥物一樣，如果反復(fù)攝入咖啡因，身體久而久之也會(huì)產(chǎn)生耐受性。這意味著身體適應(yīng)了定期攝入的劑量，隨著時(shí)間推移，需要喝更多來(lái)達(dá)到同樣的效果。

因?yàn)榭Х纫蛘紦?jù)了腺苷結(jié)合受體的位置，作為腺苷被阻斷的對(duì)策，大腦神經(jīng)元會(huì)表達(dá)更多受體。一旦體內(nèi)產(chǎn)生了更多腺苷受體，就需要更多咖啡因來(lái)達(dá)到預(yù)期效果。令人意外的是，在規(guī)律攝入咖啡因以尋求生理和認(rèn)知刺激的數(shù)周內(nèi)，機(jī)體至少會(huì)發(fā)展出部分耐受性。但這種適應(yīng)不僅限于大腦，規(guī)律攝入咖啡因的人還可以通過(guò)肝臟更有效地清除體內(nèi)的咖啡因。

習(xí)慣性攝入咖啡因可以增加肝臟酶CYP1A2的活性，這些酶會(huì)分解并清除咖啡因，從而降低咖啡因刺激性作用的持續(xù)時(shí)間，讓咖啡因代謝強(qiáng)的人產(chǎn)生抗性，時(shí)間久了就需要攝入更多劑量。

有研究表明，這一適應(yīng)性過(guò)程要求咖啡因的重度攝入。只有那些一天經(jīng)常喝三杯甚至更多咖啡的人體內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)加強(qiáng)的咖啡因代謝活動(dòng)。除了喝咖啡的習(xí)慣，你的身體對(duì)咖啡因的應(yīng)答還刻入了DNA中。

咖啡因基因

我們?nèi)祟惐舜酥g99.9%的基因組成都相似，僅有0.1%的遺傳密碼變化可以解釋任意兩人之間的差異。這些遺傳變異稱作“多態(tài)性”（polymorphism），即“多種形態(tài)”，它導(dǎo)致個(gè)體獨(dú)特性狀的出現(xiàn)，如眼睛虹膜顏色、血型、疾病易感性，甚至咖啡因的生理功效。

與攝入習(xí)慣帶來(lái)的變化一樣，腺苷受體的遺傳變異也會(huì)影響大腦中咖啡因的信號(hào)傳導(dǎo)。這些突變會(huì)改變受體的功能，反過(guò)來(lái)改變?nèi)藗儗?duì)咖啡因的敏感程度，讓一些人耐受性更高，或者更敏感。一些超敏人群哪怕只喝相對(duì)少量的咖啡都會(huì)產(chǎn)生劇烈的焦慮癥狀。

而且尼利格還解釋說(shuō)，這些遺傳變異還可能影響睡眠模式，讓一些“對(duì)咖啡因效應(yīng)非常敏感的人睡不著覺(jué)，從黃昏開(kāi)始他們就不再喝任何咖啡。還有另一批人則完全相反，他們體內(nèi)A2A受體的基因表達(dá)與前者不同，哪怕晚上喝一杯咖啡，也不影響睡眠。”咖啡因消化酶CYP1A2的多態(tài)性也會(huì)影響個(gè)體的敏感程度，將人群近乎平均地劃分為代謝速度“快”或者“慢”的兩類。

“那些咖啡因代謝快的人一天將需要喝更多杯咖啡，以便保持它在血液中的活躍水平，而代謝慢的人攝入劑量則更有限，會(huì)避免喝更多咖啡而產(chǎn)生難受的副作用。”尼利格說(shuō)道。慢速代謝多態(tài)性給個(gè)體帶來(lái)的一個(gè)副作用是，經(jīng)常性攝入咖啡因會(huì)令非致死性心臟病風(fēng)險(xiǎn)增加。

所以，你對(duì)咖啡因究竟是愛(ài)還是恨呢？答案可能取決于你的基因、身體本身的代謝通路或者其他因素，而且我們還要了解更多讓我們?nèi)绱伺c眾不同的原因。

撰文：Kareem Clark

翻譯：阿金

審校：魏瀟

引進(jìn)來(lái)源：discovermagazine

本文來(lái)自：中國(guó)數(shù)字科技館

標(biāo)簽： 遺傳變異 精神飽滿 信號(hào)傳導(dǎo)