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Cell Rep:饮食可影响人类机体的昼夜节律钟

来源:生物谷 2014-07-13 11:28

2014年7月13日 讯 /生物谷BIOON/ --食物不仅可以为我们机体供应能量,而且其也可以影响我们机体自身内部的生物钟,而生物钟可以调节人类行为及生物学许多方面的昼夜节律;近日,刊登在国际杂志Cell Reports上的一篇研究论文中,来自日本山口大学的研究人员通过研究揭示了如何通过饮食控制来调节我们机体的生物钟,这或许可以帮助治疗人类多种疾病,并且可以揭示胰岛素在重置生物钟过程中发挥的作用。

内部生物钟或昼夜节律钟在机体首选睡眠时间、保持头脑清醒及机体特定的生理学过程中扮演着重要角色,生物钟可以使得机体的基因在每天的合适时间得到最大化表达,从而使得有机体适应地球的旋转。研究者Makoto Akashi教授表示,生理学和环境节律之间的慢性失调不仅可以降低个体生理学的表现,而且会驱动人类多种障碍带来一定风险,比如引发糖尿病、心脑血管疾病及癌症等。

昼夜节律钟包含两种途径,第一种途径是对光产生反应,该途径具有明显的特征;第二种就是对食物产生反应,这种途径目前很少被研究,尽管本文中利用小鼠和细胞进行研究,研究人员表示,利用细胞培养,我们发现胰岛素或许参与了重置机体昼夜节律钟的过程;在喂食相关的组织中胰岛素介导的时钟相位调整或许可以在进餐时间和组织功能之间产生同步化,从而促进机体消化和营养物质的吸收,总之胰岛素可以帮助胃时钟同步进餐时间。

这项研究揭示了如何通过饮食调节来调整昼夜节律钟,比如,对于飞行时差来讲,晚餐成分可以充分促进胰岛素的分泌进而引发昼夜节律钟相位超前,而早餐则相反。研究者表示,通过饮食调整达到的节律钟调节或许在胰岛素耐受性个体的机体中不会发挥作用,这也是II型糖尿病个体的一大特征,而且当用胰岛素治疗病人过程中,也会引发相关的昼夜节律钟副作用产生。(生物谷Bioon.com)

The Role of the Endocrine System in Feeding-Induced Tissue-Specific Circadian Entrainment

Miho Sato, Mariko Murakami, Koichi Node, Ritsuko Matsumura, Makoto Akashi

The circadian clock is entrained to environmental cycles by external cue-mediated phase adjustment. Although the light input pathway has been well defined, the mechanism of feeding-induced phase resetting remains unclear. The tissue-specific sensitivity of peripheral entrainment to feeding suggests the involvement of multiple pathways, including humoral and neuronal signals. Previous in vitro studies with cultured cells indicate that endocrine factors may function as entrainment cues for peripheral clocks. However, blood-borne factors that are well characterized in actual feeding-induced resetting have yet to be identified. Here, we report that insulin may be involved in feeding-induced tissue-type-dependent entrainment in vivo. In ex vivo culture experiments, insulin-induced phase shift in peripheral clocks was dependent on tissue type, which was consistent with tissue-specific insulin sensitivity, and peripheral entrainment in insulin-sensitive tissues involved PI3K- and MAPK-mediated signaling pathways. These results suggest that insulin may be an immediate early factor in feeding-mediated tissue-specific entrainment.

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