晝夜節(jié)律是一種普遍存在的內(nèi)源性計時系統(tǒng)（生物鐘），大約以24小時為一個周期。人體內(nèi)幾乎每個細(xì)胞都有自己的生物鐘，控制機體一系列的生物過程，對我們的健康發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

 

　　眾所周知，飲食不規(guī)律、不健康和顛倒黑白的生活容易患肥胖癥和2型糖尿病等代謝疾病。然而，有研究發(fā)現(xiàn)，這種不良生活方式造成的影響可能是終生的。

 

　　近日，發(fā)表在《Nature Communications（自然通訊）》上的一項研究中，來自美國德克薩斯大學(xué)健康科學(xué)中心（UTHealth）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，改變飲食習(xí)慣或改變生物鐘會影響你整個生命周期的健康脂肪組織。反過來說，高質(zhì)量和有規(guī)律的飲食習(xí)慣對于保持健康至關(guān)重要。

 

　　脂肪組織是一種具有巨大可塑性的代謝器官，其增大和縮小的過程是通過脂肪組織內(nèi)多種細(xì)胞的協(xié)調(diào)來驅(qū)動的。脂肪組織由成熟脂肪細(xì)胞（MA）和基質(zhì)血管成分細(xì)胞（SVF）組成，其中包括具有增殖和脂肪生成能力的脂肪祖細(xì)胞（APC）。

 

　　健康的脂肪組織給我們提供能量，支持細(xì)胞生長，保護(hù)器官并保持體溫。但當(dāng)不良飲食導(dǎo)致的白色脂肪組織（WAT）組成的脂肪細(xì)胞數(shù)量增加（增生），或常駐脂肪細(xì)胞體積增大（肥大）時，脂肪組織就會變得不健康。

 

　　在脂肪組織中，還有一種被稱為種子細(xì)胞的前脂肪細(xì)胞，它是一類具有增殖分化能力的特異化前體細(xì)胞，其作用持續(xù)于人的一生。

 

　　最近的研究表明，以前肥胖的人體重減輕后，脂肪細(xì)胞肥大減少，但總細(xì)胞數(shù)基本保持穩(wěn)定。這意味著，前脂肪細(xì)胞的增殖可能不可逆轉(zhuǎn)地改變了白色脂肪組織。雖然高脂肪飲食會誘導(dǎo)前脂肪細(xì)胞增殖，但飲食時間和晝夜節(jié)律機制對其影響仍難以捉摸。

 

　　此前關(guān)于人類脂肪組織晝夜節(jié)律性的研究表明，整個白色脂肪組織以及皮下脂肪干細(xì)胞中都存在穩(wěn)健的24小時晝夜節(jié)律性。這項新研究揭示了脂肪祖細(xì)胞的一個亞群在體內(nèi)進(jìn)行晝夜增殖的顯著能力。雖然生物鐘有助于這些增殖信號的晝夜變化，但能量攝入的節(jié)律性也是體內(nèi)這種振蕩的關(guān)鍵組成部分。

 

　　為了確定可能參與脂肪細(xì)胞祖細(xì)胞增殖的基因在24小時內(nèi)不同時間如何表達(dá)及其對健康的影響，研究人員對瘦小鼠、高脂肪誘導(dǎo)的肥胖小鼠以及時鐘缺陷小鼠進(jìn)行了研究。

 

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)引入高脂肪飲食，或改變食物攝入的時間模式，即讓小鼠在睡眠和清醒階段都攝入等量的食物時，前脂肪細(xì)胞增殖模式的晝夜節(jié)律就被破壞了。而且，被破壞的節(jié)律性可能難以逆轉(zhuǎn)。如果脂肪祖細(xì)胞耗盡，組織內(nèi)就無法產(chǎn)生健康的新脂肪細(xì)胞，最終導(dǎo)致脂肪儲存缺陷，多余的脂質(zhì)會溢出到其他器官，如肝臟和肌肉。而溢出到肝臟的脂肪會導(dǎo)致脂肪肝、2型糖尿病和胰島素抵抗。

 

　　研究人員還發(fā)現(xiàn)，高脂肪飲食會消除血清中的大多數(shù)代謝物的節(jié)律性，這可能導(dǎo)致了這種飲食條件下脂肪祖細(xì)胞增殖能力的節(jié)律性喪失。研究顯示，在能量平衡的條件下，即使有規(guī)律的能量攝入，高脂肪飲食也會提高白色脂肪細(xì)胞增殖，并破壞其晝夜節(jié)律模式。

 

　　研究第一作者、UTHealth麥戈文醫(yī)學(xué)院分子醫(yī)學(xué)研究所Aleix Ribas Latre博士說：“一種理想狀態(tài)下，每個人都應(yīng)該保持一個正常的睡眠-覺醒周期，不要在錯誤的時間吃東西，如：睡前、太晚或凌晨。你也應(yīng)該避免高脂肪飲食。因為我們已經(jīng)證明，它會破壞我們前脂肪細(xì)胞的節(jié)律性增殖。當(dāng)涉及到我們的健康脂肪時，我們的24小時時鐘很重要，我們需要盡可能地保護(hù)它。”

 

　　總之，這項研究結(jié)果顯示，與其他類型的外周細(xì)胞一樣，不規(guī)律的進(jìn)食時間、不健康的飲食，以及顛倒黑白的生活方式都非常容易破壞前脂肪細(xì)胞的晝夜節(jié)律模式。這些結(jié)果提供了關(guān)于生物鐘在脂肪組織質(zhì)量調(diào)節(jié)中潛在作用的見解，并表明前脂肪細(xì)胞增殖的節(jié)律性不僅是脂肪細(xì)胞質(zhì)量的重要調(diào)節(jié)因子，也是長期代謝健康的重要調(diào)節(jié)器。

 

　　論文鏈接：

 

　　https://www.nature.com/articles/s41467-021-23770-0