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Science:新研究揭示进餐时间和肝实质细胞内部时钟控制身体节律和代谢健康

来源:本站原创 2020-08-01 06:58

2020年8月1日讯/生物谷BIOON/---人体中的几乎每个细胞都有自己的24小时时钟,来自美国宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在一项新的研究中发现,这些时钟彼此间的相互作用方式对人体的代谢健康起着至关重要的作用。相关研究结果于2020年7月31日在线发表在Science期刊上,论文标题为“The hepatocyte clock and feeding control chronophysiology of multiple liver cell types”。论文通讯作者为宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院糖尿病、肥胖与代谢研究所所长Mitchell Lazar教授。论文第一作者为宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院博士后研究员Dongyin Guan博士。
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aba8984。

Lazar说,“大脑中的内部时钟会与周边组织中的时钟保持同步,这个系统的失调与代谢紊乱有关。但是,环境和遗传因素如何控制外周组织中的时钟,以及不同细胞类型的时钟之间是否存在通信,在很大程度上是未知的。”

Lazar的团队在博士建立了一种新的小鼠模型,可以特异性地破坏肝实质细胞(hepatocyte)的内部时钟,其中肝实质细胞是肝脏中的主要细胞类型,是人体的代谢中枢。由于这种破坏,他们观察到血液中甘油三酯的积累,从而增加了心脏病、糖尿病和中风的风险。这些结果表明,肝脏外周组织中的内部时钟在维持代谢稳态中起着重要作用。

令人吃惊的是,当肝实质细胞的内部时钟受到破坏时,肝脏中其他细胞类型的代谢也受到重编程。

Guan说,“我们发现不同细胞类型之间的时钟通信是非常令人兴奋的,这是因为它指出了一种以前未被重视的身体节律协调方式。”

虽然昼夜节律(day/night cycle)影响睡眠等行为节律,但是新出现的证据表明,食物摄入是让外周时钟保持同步的重要因素。最近的研究已表明,限时进食有利于代谢,而且许多节食者尝试间歇性禁食来减肥。Lazar团队观察到,食物进食时间和肝脏内部时钟的完整性都会改变代谢节律。具体来说,他们发现,近一半的节律基因同时受到内部时钟和小鼠摄入食物时间的调节。

Lazar希望,更好地了解食物如何影响身体内部节律,可能会制定优化的饮食计划,这可能是轮班工人的一种重要预防方法,也是肥胖和糖尿病等代谢紊乱患者的潜在治疗策略。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Dongyin Guan et al. The hepatocyte clock and feeding control chronophysiology of multiple liver cell types. Science, 2020, doi:10.1126/science.aba8984.

2.Study finds timing of meals effects body rhythms and metabolic health
https://medicalxpress.com/news/2020-07-meals-effects-body-rhythms-metabolic.html


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