昼夜节律紊乱或致糖尿病脂肪肝
近日,慕尼黑亥姆霍茨中心与德国糖尿病研究中心联手开展了一项令人瞩目的研究,揭示了糖皮质激素(如皮质醇)在调控糖和脂肪水平方面的作用机制。这项研究通过对小鼠进行为期24小时的细致观察,了它们在食物摄入、禁食、休息与活动之间的变化差异。相关论文已经发表在著名的《分子细胞》杂志上。
我们体内的每一个细胞,都遵循着一个由内部生物钟驱动的24小时昼夜节律。这个生物钟与白天和黑夜的自然周期同步运行,既受阳光的照射影响,也受我们的社交习惯的影响。在健康的生理状态下,肾上腺会在每天清晨产生糖皮质激素。清晨时分,糖皮质激素的释放量达到高峰,促使我们将脂肪酸和糖转化为能量。
当我们的昼夜节律发生紊乱,比如因为轮班工作或者时差的原因,糖皮质激素的水平也会随之改变。这种改变可能会引发严重的代谢异常,比如肥胖症、Ⅱ型糖尿病或者脂肪肝。本次研究的重点,就在于每天大量释放的糖皮质激素对人体生物钟的影响及其在每日代谢周期中的作用。
为了深入研究糖皮质激素在肝脏中的代谢功能,研究者们采用了先进的高通量技术,对糖皮质激素受体的活性进行了详尽的。他们每4个小时就分析一次小鼠的肝脏,观察它们在普通饮食和高脂饮食下的反应。借助的基因组学、蛋白质组学和生物信息学技术,研究团队得以了解糖皮质激素受体在何时何地发挥其代谢作用。
通过对小鼠肝脏代谢周期的24小时跟踪分析,研究者们发现糖皮质激素的释放波动情况与小鼠的睡眠和进食状态紧密相关。这项研究还揭示了这些激素如何控制大部分节律性基因的活性。在基因被敲除的小鼠身上,如果失去了糖皮质激素的调控,它们的血液糖和脂肪含量将会受到影响。
当研究人员给小鼠注射地塞米松(一种能激活该受体的合成糖皮质激素)后,他们进一步观察了小鼠的基因组效应。研究负责人法比伊昂库格利阿利尼表示:“实验结果显示,肥胖小鼠对药物的反应与正常小鼠不同。这是我们首次证明,营养状况能够改变新陈代谢的激素和药物反应。”这一发现为我们深入了解糖皮质激索在人体内的复杂作用机制提供了宝贵的线索,有望为未来的糖尿病、肥胖症等代谢性疾病的治疗提供新的思路和方法。