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Cell:高脂肪饮食通过干扰昼夜节律影响机体代谢

来源:生物谷 2013-12-23 22:48

2013年12月24日讯 /生物谷BIOON/--近日,加州大学欧文分校科学家们发现高脂肪饮食会影响控制身体内部时钟的分子机制。身体内部时钟(生理节奏)的破坏可能导致代谢疾病,如糖尿病,肥胖和高血压。

好消息是,研究人员现在发现,低脂肪饮食能正常化节奏,将生理节奏回归到平衡。本研究表明,生物钟能否重新编程本身取决于饮食的营养含量。加州大学欧文分校Paolo Sassone-Corsi领导了这项研究,相关研究论文发表在Cell杂志上。

24小时昼夜节律调控几乎所有生物的基本生理功能。生物钟是我们身体内在的时间跟踪系统,能预测环境变化。这些节奏改变可以深刻地影响人类的健康。人体内高达15%的基因受昼夜节律的昼夜模式调控,包括那些参与肝脏代谢的途径。

高脂肪饮食,通过两种主要机制重新编程肝脏昼夜节律。一种机制为通过阻止时钟调节基因CLOCK:BMAL1阻断正常昼夜节律。另一个通过激活通常不摆动的基因PPAR-γ因子,干扰正常昼夜节律。

值得注意的,Sassone-Corsi说,昼夜节律重编程的发生不依赖于肥胖状态,它其实完全取决于热量摄入,这提示生物钟有显著地适应性。同时,研究者将他们的研究扩展到高脂肪饮食对身体其他部分包括肌肉,脂肪,脑和血浆的影响。(生物谷Bioon.com)

 

Reprogramming of the Circadian Clock by Nutritional Challenge

Kristin L. Eckel-Mahan, Vishal R. Patel, Sara de Mateo, Ricardo Orozco-Solis, Nicholas J. Ceglia, Saurabh Sahar, Sherry A. Dilag-Penilla, Kenneth A. Dyar, Pierre Baldi, Paolo Sassone-Corsi

Circadian rhythms and cellular metabolism are intimately linked. Here, we reveal that a high-fat diet (HFD) generates a profound reorganization of specific metabolic pathways, leading to widespread remodeling of the liver clock. Strikingly, in addition to disrupting the normal circadian cycle, HFD causes an unexpectedly large-scale genesis of de novo oscillating transcripts, resulting in reorganization of the coordinated oscillations between coherent transcripts and metabolites. The mechanisms underlying this reprogramming involve both the impairment of CLOCK:BMAL1 chromatin recruitment and a pronounced cyclic activation of surrogate pathways through the transcriptional regulator PPARγ. Finally, we demonstrate that it is specifically the nutritional challenge, and not the development of obesity, that causes the reprogramming of the clock and that the effects of the diet on the clock are reversible.

 

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