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      食物攝入的時(shí)間影響小鼠肝臟中的分子鐘
      
			
      
				2019-04-21 17:38:25
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      研究人員4月16日在Cell Reports雜志上報(bào)告說，食物攝入的時(shí)間是推動(dòng)小鼠肝臟中大多數(shù)基因節(jié)律性表達(dá)的主要因素。研究結(jié)果表明，由節(jié)律性食物攝入驅(qū)動(dòng)的全身信號(hào)顯著促進(jìn)肝臟代謝功能和基因表達(dá)的節(jié)律，而與肝臟和時(shí)鐘無關(guān)。
      

      食物攝入的時(shí)間影響小鼠肝臟中的分子鐘
      

      “與目前該領(lǐng)域的流行模型相比，我們的研究結(jié)果表明，喂食時(shí)間不僅僅是在不同器官中同步分子鐘 - 它們實(shí)際上可以與時(shí)鐘平行地調(diào)節(jié)節(jié)律基因表達(dá)，”資深研究作者杰羅姆說。 Menet(@jsmenet)，他在德克薩斯A&M大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室研究哺乳動(dòng)物的生物鐘。“這引出了一個(gè)有趣的假設(shè)，即在一天中錯(cuò)誤的時(shí)間進(jìn)食，例如在輪班工作者中流行，可以使有節(jié)奏的基因表達(dá)失去同步并導(dǎo)致病態(tài)。”
      

      幾乎每個(gè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞都有一個(gè)分子生物鐘，可以驅(qū)動(dòng)節(jié)律基因表達(dá)，協(xié)調(diào)新陳代謝，生理和行為的日常循環(huán)。這些時(shí)鐘由位于稱為視交叉上核(SCN)的腦結(jié)構(gòu)中的主晝夜節(jié)律起搏器同步。SCN使用多種線索，例如神經(jīng)元信號(hào)，激素分泌，體溫和食物攝入的節(jié)律，使位于身體各個(gè)器官中的外圍時(shí)鐘同步，確保它們都被適當(dāng)?shù)貖A帶到環(huán)境中。
      

      據(jù)信，夾帶的外圍時(shí)鐘以細(xì)胞自主的方式調(diào)節(jié)節(jié)律性基因表達(dá)，即，在每個(gè)細(xì)胞內(nèi)獨(dú)立地開始控制生物過程的節(jié)律性的組織特異性晝夜節(jié)律轉(zhuǎn)錄程序。與目前的模型相比，新發(fā)現(xiàn)表明節(jié)律性食物攝入很大程度上推動(dòng)了節(jié)律性基因表達(dá)，而與肝臟中的細(xì)胞自主分子鐘無關(guān)。
      

      為了研究節(jié)律性食物攝入在晝夜節(jié)律生物學(xué)和節(jié)律基因表達(dá)中的作用，Menet和他的團(tuán)隊(duì)在晚上，或者以不受限制的方式，在五周內(nèi)節(jié)律地喂養(yǎng)小鼠，然后在一天的不同時(shí)間收集小鼠的肝臟，檢查了肝臟基因的表達(dá)。
      

      與不受限制的喂養(yǎng)相比，心律失常喂養(yǎng)破壞了70%的循環(huán)肝臟基因表達(dá)的振蕩，而不影響肝臟中的核心分子鐘。此外，食物攝入的時(shí)間調(diào)節(jié)肝臟中的許多代謝途徑，包括涉及膽固醇和糖原合成的途徑?？傊芯拷Y(jié)果表明，SCN中的主生物鐘并不僅僅用于同步外周生物鐘，而是更廣泛地促進(jìn)全身的晝夜節(jié)律轉(zhuǎn)錄程序。
      

      在未來的研究中，Menet和他的團(tuán)隊(duì)將研究食物攝入的時(shí)間是否會(huì)調(diào)節(jié)節(jié)律性蛋白質(zhì)的產(chǎn)生，以及各種組織中的節(jié)律性基因表達(dá)。未來研究的另一個(gè)問題是其他SCN驅(qū)動(dòng)的線索，如體溫是否會(huì)驅(qū)動(dòng)外圍時(shí)鐘中的節(jié)律基因表達(dá)。
      

      目前，新發(fā)現(xiàn)對健康的影響仍不明確。時(shí)鐘中斷與衰老，治療反應(yīng)改變，肥胖，糖尿病，精神健康障礙和癌癥有關(guān)。研究作者表示，通過控制食物攝入的時(shí)間，這些影響可能會(huì)得到改善。“但我們不應(yīng)該認(rèn)為，因?yàn)槲覀冇^察到小鼠肝臟節(jié)律性食物攝入的強(qiáng)烈影響，這也適用于其他小鼠組織，甚至是人類肝臟，”Menet說。
      
			

			
        
      
			
      
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