也許,吃飯不僅讓你大快朵頤,也能讓肝 臟擁有節奏。因為,食物攝入時(shí)間是驅動(dòng)小鼠肝 臟大多數基因有節奏表達的主要因素。
近日,刊登于《細胞—報告》的一項研究表明,有節奏的食物攝入驅動(dòng)的全身信號,對肝 臟代謝功能和基因表達的節律有顯著(zhù)的促進(jìn)作用,而與肝 臟和生物鐘無(wú)關(guān)。
“與該領(lǐng)域目前流行的模型相反,我們的研究結果表明,進(jìn)食時(shí)間不僅僅是同步不同器官的分子時(shí)鐘——它們實(shí)際上可以同時(shí)調節基因表達節奏。”美國得克薩斯農工大學(xué)哺乳動(dòng)物節律專(zhuān)家Jerome Menet說(shuō),“這就提出了一個(gè)有趣的假設,即在一天中錯誤的時(shí)間進(jìn)食,會(huì )導致節奏性基因表達無(wú)法同步,從而引發(fā)疾病。”
幾乎每一個(gè)哺乳動(dòng)物細胞都有一個(gè)分子生物鐘,它驅動(dòng)有節奏的基因表達,協(xié)調新陳代謝、生理和行為的每日周期。這些時(shí)鐘由位于大腦視交叉上核(SCN)的主晝夜節律“起搏器”同步。SCN使用多種線(xiàn)索,如神經(jīng)元信號的節律、激素分泌、體溫和食物攝入量,同步位于身體各個(gè)器官的外部時(shí)鐘,確保它們都正確地與環(huán)境相關(guān)聯(lián)。
外周時(shí)鐘被認為可以細胞自主的方式調節節律性基因表達。與目前的模型相反,新發(fā)現表明,有節奏的食物攝入在很大程度上驅動(dòng)有節奏的基因表達,而與肝 臟中細胞自主的分子時(shí)鐘無(wú)關(guān)。
Menet團隊隨機喂老鼠,僅在晚上或無(wú)節制地喂食,連續5周,然后檢查了小鼠肝 臟在一天中不同時(shí)段的基因表達。與無(wú)節制喂養相比,無(wú)節律喂養在不影響肝 臟核心分子鐘的情況下,破壞了70%的肝 臟循環(huán)基因表達的振蕩。此外,食物攝入時(shí)間控制了肝 臟中的許多代謝途徑,包括那些涉及膽固醇和糖原合成的代謝途徑。
研究結果表明,SCN中的主生物鐘并不僅僅作用于同步周?chē)纳镧姡腋鼜V泛地參與了整個(gè)身體的晝夜節律轉錄程序。
在未來(lái)的研究中,研究人員將研究進(jìn)食時(shí)間能否調節有節奏的蛋白質(zhì)產(chǎn)生,以及不同組織中有節奏的基因表達。
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