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晝夜節律紊亂或致糖尿病脂肪肝

  慕尼黑亥姆霍茨中心和德國糖尿病研究中心開展的一項新研究,通過24小時觀察小鼠食物攝入與禁食、休息與活動之間的差異,揭示了糖皮質激素(如皮質醇)如何控制糖和脂肪水平。相關論文發表在近的《分子細胞》雜志上。

  人體中的每個細胞都由內部生物鐘驅動。該生物鐘遵循24小時的晝夜節律,與白天和黑夜的自然周期同步運行,主要受陽光控制,也受社交習慣控制。在一個健康的系統中,腎上腺每天早晨都會產生糖皮質激素。清醒前釋放高水平的糖皮質激素,會促使人體將脂肪酸和糖轉化為能量。

  如果晝夜節律紊亂,例如由于輪班工作或時差原因,會引起糖皮質激素水平的改變,可能會發生嚴重的代謝異常,例如肥胖癥、Ⅱ型糖尿病或脂肪肝。這項研究的目的是了解人每天釋放大量糖皮質激素的重要性,這些激素對人體生物鐘的影響,以及在每日代謝周期中的作用。

例如肥胖癥、Ⅱ型糖尿病或脂肪肝

  為研究糖皮質激素在肝臟中的代謝功能,研究人員利用新的高通量技術,對所謂糖皮質激素受體的活性進行了表征。他們晝夜每4個小時分析一次小鼠肝臟,給小鼠喂食普通或高脂飲食。通過新的基因組學、蛋白質組學和生物信息學技術,研究小組得以了解糖皮質激素受體在何時何地發揮其代謝作用。

  他們分析了在24小時肝臟代謝周期中糖皮質激素釋放的波動情況。結合基因組對時間的依賴性,來說明糖皮質激素在小鼠睡眠狀態的禁食期間,和小鼠活動狀態進食時如何調節其代謝。該研究還顯示了這些激素如何控制大部分節律性基因的活性。在所謂的基因敲除小鼠中,如果失去糖皮質激素的控制,將影響血液中的糖和脂肪含量。

  研究人員在對小鼠注射地塞米松(一種能激活該受體的合成糖皮質激素)后,檢查了小鼠的基因組效應。研究負責人法比伊昂·庫格利阿利尼說:“通過這個實驗,我們發現肥胖小鼠的藥物反應與瘦小鼠的藥物反應不同。這是我們第一次能夠證明,營養可以改變新陳代謝的激素和藥物反應。”

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