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我们吃什么和吃多少可能会改变我们的内部时钟和激素反应

在小鼠中进行的研究发现,高热量饮食会改变一天中依赖时间的代谢周期。由于糖皮质激素是广泛用于治疗炎性疾病的药物,《分子细胞》杂志上发表的这些发现表明,肥胖和肥胖患者对类固醇疗法的反应可能不同。最后,它揭示了荷尔蒙分泌的每日节律的生物学功能(觉醒和进食前较高,睡眠和禁食时较低)以及糖和脂肪储存或肝脏每日释放的周期。

人体中的每个细胞都由内部时钟驱动,该内部时钟遵循24小时的昼夜节律。它主要通过阳光与昼夜的自然周期同步,也通过社交习惯与之同步。在一个健康的系统中,每天早上肾上腺都会产生糖皮质激素应激激素。觉醒前糖皮质激素的分泌,促使人体使用脂肪酸和糖作为能量来源,使我们能够开始日常活动。当昼夜节律被打乱(例如通过轮班工作或时差)和/或糖皮质激素水平发生改变(例如通过库欣综合征或长期临床应用)时,会引起严重的代谢失调,例如肥胖,2型糖尿病和脂肪肝病。研究者

糖皮质激素在肝脏中的代谢作用

为了研究糖皮质激素在肝脏中的代谢作用,研究人员使用新颖的高通量技术表征了它们的受体(称为糖皮质激素受体)的活性。他们在白天和晚上每4个小时分析一次小鼠肝脏。小鼠处于正常状态或以高脂饮食喂养。然后,他们在基因组学,蛋白质组学和生物信息学中使用了最先进的技术来描绘糖皮质激素受体在何时何地发挥其代谢作用。研究人员剖析了每日糖皮质激素释放激增对肝脏新陈代谢的24小时周期的影响。他们可以通过与基因组的时间依赖性结合来说明糖皮质激素如何在禁食(小鼠睡眠时)和进食过程中(它们活跃时)不同地调节代谢。此外,他们证明了大多数节律性基因活性是如何受这些激素控制的。当失去这种控制时(在所谓的基因敲除小鼠中),血液中的糖和脂肪水平会受到影响。这解释了肝脏在白天和黑夜如何不同地控制血液中糖和脂肪的水平。

下一步,由于糖皮质激素受体是免疫疗法中广泛使用的药物靶标,他们在注射地塞米松(一种也激活该受体的合成糖皮质激素)后研究了其基因组效应。Fabiana Quagliarini博士解释说:“通过该实验,我们发现肥胖小鼠与瘦小鼠相比,药物反应有所不同。这是首次证明饮食可以改变代谢组织的激素和药物反应。”

慢性医学和代谢性疾病治疗的新见解

糖皮质激素是一组天然和合成的类固醇激素,例如皮质醇。它们具有有效的抗炎和免疫抑制特性,可以控制免疫系统的活性。这就是为什么它们在医学中得到广泛利用的原因。主要缺点是糖皮质激素还具有调节糖和脂肪代谢的能力,因此也会引起严重的副作用:患者可能会出现肥胖,高甘油三酯血症,脂肪肝,高血压或2型糖尿病。

“了解糖皮质激素如何控制肝脏24小时周期的基因活性,进而控制血液中糖和脂肪的水平,为“慢性医学”和代谢性疾病的发展提供了新见解。我们可以描述生活方式,激素和在分子水平上的生理学研究表明肥胖者对日常激素分泌或糖皮质激素药物的反应可能不同。这些机制是设计未来治疗方法的基础。” Henriette Uhlenhaut教授强调说。

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