科學家解開了為什麼咖啡會讓人覺得緊張兮兮、睡不著、甚至覺得很苦的原因,其實一切都是受基因密碼上的微小變異所左右。

無論你是渴望咖啡、還是受不了咖啡,都可能是對咖啡因的遺傳敏感性在影響你。PHOTOGRAPHS BY MARK THIESSEN & REBECCA HALE, NGM STAFF

對全世界數百萬人來說,一杯熱呼呼的咖啡是每天早上的例行公事。而隨著日光節約時間結束,大眾的睡眠模式再度被打亂,美國可能有許多人會伸手再來個一兩杯,好撐過昏昏欲睡的時光。但對某些睡不好的人來說,喝杯咖啡向來不是答案。無論攝取方式為何,即使少量咖啡因都可能讓這些人覺得緊張或整夜睡不著。為什麼咖啡對人的影響會有這麼大的差別?答案有一部分就藏在你的基因裡。

「我們發現,人類有內建的遺傳因子,能協助我們自我調節咖啡因的攝取,」伊利諾州芝加哥的西北大學(Northwestern University)咖啡因研究人員瑪麗琳.科內利斯(Marilyn Cornelis)說。「我們的基因對這件事竟然有這麼大的影響力,真的很有意思。」

↑↑↑↑↑101科學教室:咖啡因

一般喝咖啡的人會隨時間逐漸養成對咖啡因的耐受性,那是可以反轉的,只要放棄每天一杯咖啡即可。但如果你不喝咖啡,是因為喝了以後會覺得焦慮、睡不著或噁心,原因可能小到只是你DNA上的一個核苷酸(nucleotide)──也就是腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)這些遺傳密碼字母。

控制反應

一切都從身體如何處理你身體系統中漂浮的咖啡因開始。這是新陳代謝的工作,面對咖啡因時,只有兩個基因負責大部分的工作。CYP1A2會製造一種肝酵素,可代謝掉咖啡因攝取總量的90%左右。AHR則控制製造酵素的量。這兩個基因聯手,就能控制有多少咖啡因在你的血流中流動、以及流動多久。

「對有遺傳變異、因此導致咖啡因代謝速度降低的人來說,他們喝的咖啡可能會比那些因遺傳變異導致咖啡因代謝提高的人少一點。」科內利斯說。

換句話說,如果你代謝快──或是抽菸,這也會促進新陳代謝--咖啡因就不會停留太久、不至於能強烈影響你腦部的刺激中樞,所以你可能就會伸手再要一杯。但如果你製造的咖啡因破壞酵素比較少,就會有更多咖啡因在你身體裡循環得更久,也影響你更久。

態度調整

另外有一組完全不一樣的基因,則是跟咖啡因如何影響腦部活動與回饋中樞,以及其他諸如焦慮、失眠、胃不舒服等等副作用有關係。

腺苷酸(adenosine)是早晨想睡覺、午餐後精神不濟的背後黑手之一,會減慢神經活動、阻斷腦中許多讓人感覺愉快的物質釋放,包括多巴胺(dopamine)。但當咖啡因在你的血流中循環的時候,很容易就會取代大腦與身體其他部位的受體上腺苷酸的位置,讓你更清醒。

腺苷酸受體的表現,是由名為ADORA2A的基因負責調節,有無數研究指出,這個基因的變異會影響你對咖啡因的反應。某些人就算是一大早只喝一小口咖啡也會失眠,或許這就是原因之一。研究發現,這對焦慮也有影響--2008年有一項研究發現,即使每天飲用量少到150毫克咖啡因,也就是跟星巴克大杯卡布奇諾差不多的含量--就能讓這個基因有特定變異的人產生破壞性的焦慮。另一項研究,則認為腺苷酸受體的變異,跟某些人的恐慌症有關。

如此一來,有人可能會因為覺得咖啡有不良副作用而不喝,就是很合理的事了,這是今年4月刊登在《藥理學評論》(Pharmacological Reviews)上的一項研究。

「咖啡因的攝取會因國家和個人而有很大差異,」亞斯翠.納利(Astrid Nehlig)寫道。她是法國健康與醫學研究中心(French Institute of Health and Medical Research)的咖啡因研究學者,也是4月這篇報告的作者。「這個變異可能與某些人攝取咖啡因之後會感受到諸如焦慮、心悸和緊張等等副作用有一點關係。」

多巴胺受體基因DRD2的變異,可能也會影響你對咖啡的好惡。與負責把化合物送過血腦障壁(blood–brain barrier )相關的ABCG2基因,可能也會影響有多少咖啡因抵達你的中樞神經系統。這也是科內利斯的發現。

醒來感受咖啡香

撇開咖啡因不談,咖啡的味道和氣味,也使得咖啡成為一種好惡非常兩極的飲料──這又是受人類基因引響的另一套因子。

在費城莫奈爾中心(Monell Center)的一項研究中,味道與氣味研究學者丹妮爾.里德(Danielle Reed)探究了一群咖啡愛好者身上已知與覺察苦味相關基因的活動。當她讓這些受試者品嘗液態的純咖啡因時,跟每天喝較少咖啡的人相比,每天喝較多咖啡的人會說這些品嘗樣本比較苦。

當里德的研究團隊探究相關的苦味受體基因時,他們發現,高咖啡飲用量的人,身上這些基因比較活躍。但這項研究的其他參與者,完全沒有這種可以嘗到咖啡因苦味的基因變異。這是否代表我們可以預期這些人會比較喜歡咖啡?

「咖啡中只有15%的苦味是來自咖啡因,另外85%是來自一大堆苦味化合物。」里德說。「苦味受體有很多種,但咖啡的苦味也有很多種。所以你也要針對各種咖啡的遺傳學加以研究,因為每種咖啡都不一樣。」

咖啡因也可能以我們尚未完全了解的方式影響某些人的感覺途徑,里德指出。這種化合物不只是結合受體細胞的表面,也可能進入細胞,而在細胞裡會繼續產生何種影響還不清楚。

「如果你對苦味很敏感,或者你比較容易感受到咖啡的苦味,你還是可能會喜歡喝咖啡,或許是因為制約,也可能是因為咖啡因在藥理方面的影響。」里德補充說。

「不然,你大概就是那種能細微感受食物的人,可以同時品嘗著苦卻又快樂著。」

 

撰文:Michelle z. Donahue

編譯:鍾慧元

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