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一z4个“凹陷”的内部时钟提供了轮班工人体重增加和糖尿病的洞察

医学研究 2022-03-22 21:52:35

Credit: Pixabay/CC0公共领域 一项关于“凹陷”生物钟的研究似乎为一种理论提供了证据,该理论解释了为什么工作晚或时间不规律的人容易发胖和患糖尿病

轮班工人体重增加和患糖尿病的比率很高,这被归因于他们的生物钟和作息时间的不匹配,因此宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员通过改变老鼠大脑中的一个分子的功能创造了一个相关的不匹配,该分子将老鼠的昼夜节律从24小时缩短到21小时

这些老鼠体重增加,血糖升高,肝脏变胖,所有这些都可以通过将它们的环境改变为21小时“一天”来纠正

" 该研究的资深作者米切尔·A说:“当外部世界与体内循环不匹配时,新陈代谢就会付出代价。”

耶戈,医学博士

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佩恩医学糖尿病、肥胖和代谢研究所所长,糖尿病和代谢疾病教授

“我们在研究中看到了这一点,我们相信,当人们在不符合人体结构的时间里工作时,也会发生类似的情况

" 今天发表在科学进展,由耶戈领导的研究人员和主要研究员海洋阿德兰马利尼博士

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耶戈实验室的博士后研究员,试图探索昼夜不同步,一种理论认为,一个人天生的生物钟被打乱或改变会导致不良结果

轮班工人——那些可能长时间工作、通宵工作或在工作间隙有不规律休息时间的人——会受到这种影响,这可能就是为什么他们看起来更容易患肥胖、糖尿病和代谢性疾病,包括肝脏储存更多脂肪

因此,为了探索昼夜节律失调是否是一个可行的解释,研究人员移除了某些叫做REV-ERB的分子,这些分子存在于小鼠的脑细胞中,似乎控制着身体的内部时钟,使其保持在24小时周期左右

当REV-ERB被删除时,它导致老鼠的生物钟缩短了大约三个小时,这是研究人员通过追踪它们的正常睡眠/清醒模式确定的

虽然它们的生物钟运行得更快,但其中一些老鼠被保持在典型的一天24小时的周期中,有12个小时的光照和12个小时的黑暗

那些老鼠在正常饮食下,能够控制体重

但是,当饮食中脂肪和糖的含量较高时——这种饮食对典型的美国人来说并不陌生——他们的体重会增加,并出现更多的不良情况,比如糖尿病和脂肪肝

此外,那些仍然有REV-ERB但被给予高脂肪和高糖饮食的小鼠并没有同样高的不良结果

耶戈说:“一个潜在的解释是,缺少REV-ERB的老鼠的生物钟与一天24小时不一致,这导致了身体的代谢压力。”

一种“固定”的方法是,研究人员调整老鼠在实验室的“一天”的长度,以匹配它们发生故障的内部时钟:21小时一天,10小时一天

5小时的明暗循环,与21小时的内部时钟相匹配

当这种情况发生时,时钟改变的老鼠不再容易受到不健康饮食的不良影响

这一修正似乎符合昼夜节律失调理论:一旦生物钟和白天重新排列,新陈代谢似乎以正常、健康的速度运行

耶戈解释说:“这可能是如何预防或减少轮班工人肥胖和糖尿病的一个教训。”

“例如,让用餐时间与轮班工人的生物钟更好地匹配可能会有好处

这也与许多对老鼠和人的研究相一致,这些研究表明在一天中的特定时间进食可以改善体重控制和新陈代谢

" 展望未来,耶戈、阿德兰梅里尼和他们的团队认为,潜在的找到可以测试的生物标志物并指出一个人的生物钟是如何运行的将是关键

耶戈说:“这样的信息可以与何时进食的决定相匹配,就像血糖监测可以帮助糖尿病患者了解何时应该服用更多的胰岛素一样。”

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