美国西北大学科学家发现深夜进食跟糖尿病和体重增加有关的背后机制
美国西北大学科学家发现深夜进食跟糖尿病和体重增加有关的背后机制
（蜘蛛网eeook.com）据cnBeta：美国西北大学的科学家们已经发现了深夜进食跟糖尿病和体重增加有关的背后机制。根据美疾病控制中心(CDC)的数据，3730万美国人患有糖尿病，占美国人口的11.3%。另有9600万18岁或以上的美国人患有糖尿病前期，占美国成年人口的38.0%。
肥胖是一种常见的、严重的和昂贵的疾病，根据CDC的数据，美国肥胖症的发病率为41.9%。
饮食时间、睡眠和肥胖之间的联系是众所周知的，但人们对此了解甚少。研究表明，营养过剩会改变脂肪组织并扰乱昼夜节律。
西北大学的新研究首次表明，能量释放可能是我们内部时钟控制能量平衡的分子机制。从这一理解中，研究人员还发现，在地球自转的光照环境中，白天是能量以热量形式散失的最理想时间。这些发现具有广泛的影响，从节食到睡眠不足以及我们喂养需要长期营养援助的病人的方式。
相关研究报告已于10月20日在《科学》上。
西北大学范伯格医学院Charles F. Kettering教授Joseph T. Bass博士说道：“众所周知，尽管人们对其了解不多，但对身体时钟的伤害将是对新陈代谢的伤害。”他也是西北医学的内分泌专家。
“当动物食用西式食堂饮食--高脂肪、高碳水化合物--时钟会被扰乱。时钟对人们进食的时间很敏感，特别是在脂肪组织中，而这种敏感度被高脂肪饮食甩掉了。我们仍然不明白这是为什么，但我们知道的是，随着动物变得肥胖，它们开始在应该睡觉的时候吃得更多。这项研究显示了为什么这很重要，”Bass说道。
据悉，Bass还是糖尿病和新陈代谢中心的主任和芬伯格医学部的内分泌学主任。Bass实验室的博士后Chelsea Hepler是第一作者并做了许多生物化学和遗传学实验，这为该团队的假设提供了依据。现在在杜克大学的Rana Gupta也是一位关键的合作者。
扰乱内部时钟
在这项研究中，夜间活动的小鼠被喂以高脂肪饮食，要么在它们的非活动期（光），要么在它们的活动期（暗）。在一个星期内，跟那些在黑暗中喂养的小鼠相比，在光照时间喂养的小鼠体重增加了。为了减轻温度对其研究结果的影响，科学家们将温度设置为30度并在那里小鼠消耗的能量最少。
“我们认为也许有一个能量平衡的组成部分，小鼠在特定时间吃东西会消耗更多的能量，”Hepler说道，“这就是为什么它们可以在一天中的不同时间吃同样数量的食物，并且当它们在活动期跟应该睡觉的时候吃东西时更健康。”
能量消耗的增加使研究小组开始研究脂肪组织的代谢，看看在内分泌器官内是否发生了同样的效果。他们发现确实如此，具有遗传增强的生热作用--或通过脂肪细胞释放热量--的小鼠防止了体重增加并改善了健康。
Hepler还发现了徒劳的肌酸循环，其中肌酸（一种有助于维持能量的分子）在脂肪组织内经历了化学能量的储存和释放，这意味着肌酸可能是热释放的基础机制。
研究结果可为慢性病护理提供参考
Bass和西北大学的同事们20多年前所做的研究为这一科学提供了支撑，他们发现内部分子钟跟动物的体重、肥胖和代谢之间存在关系。
Bass的实验室专注于使用基因方法研究生理学，其面临的挑战是弄清楚这一切意味着什么并找到产生这种关系的控制机制。现在这项研究则使他们往前更迈近一步。
Bass表示，这些发现可以为慢性病护理提供参考，特别是在病人有胃管的情况下。病人通常在晚上睡觉时被喂食，此时他们释放的能量最少。这些病人的糖尿病和肥胖率往往很高，Bass认为这可以解释为什么。他还想知道这项研究会如何影响II型糖尿病的治疗。如在注射胰岛素时是否应该考虑进餐时间？
Hepler将继续研究肌酸代谢。她说道：“我们需要弄清楚，从机制上讲，昼夜节律钟是如何控制肌酸代谢的，这样我们就能弄清楚如何促进它。时钟对脂肪组织层面的代谢健康有很大作用，而我们还不知道有多大作用。”
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（蜘蛛网eeook.com）据中国科学报：进食时间、睡眠和肥胖之间的关系众所周知，但人们对其作用机制却了解甚少。研究表明，营养过剩会扰乱昼夜节律，改变脂肪组织。
美国科学家的最新研究首次证明，能量释放可能是生物钟控制能量平衡的分子机制。根据这一认识，科学家发现，在地球自转的光环境中，白天是最适合将能量作为热量散发出去的时间段。从节食到睡眠不足，以及需要长期营养辅助患者的进食方式，该发现具有广泛的意义。相关论文10月21日发表于《科学》。
西北大学范伯格医学院教授、通讯作者Joseph T. Bass表示，当动物吃西式自助餐——高脂肪、高碳水化合物时，生物钟就会被打乱。
“生物钟对人们的进食时间很敏感，而这种敏感性会被高脂肪饮食打乱。我们仍然不明白这是为什么，但我们知道，当动物变得肥胖时，它们在本该睡觉的时候吃得更多。这项研究说明了为什么这很重要。”Bass说。
在这项研究中，夜间活动的小鼠在不活动（光照）期间或活动（黑暗）期间都被喂食高脂肪食物。在1周内，与在黑暗中喂养的小鼠相比，在白天喂养的小鼠体重增加更多。该团队将温度设定为30摄氏度，在这个温度下，小鼠消耗的能量最少，从而减轻了温度对研究结果的影响。
“我们认为这可能是能量平衡的一个组成部分，小鼠在特定时间进食会消耗更多能量。”该研究第一作者、Bass实验室博士后Chelsea Hepler说，“这就是为什么它们可以在一天的不同时间吃相同数量的食物，在活动时间吃东西比在应该睡觉时间吃东西更健康。”
随着能量消耗的增加，研究小组开始对脂肪组织的新陈代谢展开研究，以确定在内分泌器官中是否也会出现同样效果。结果确实如此。并且他们发现，具有基因增强的生热能力（或通过脂肪细胞释放热量）的小鼠可以防止体重增加，改善健康状况。
Bass说，这一发现可以为慢性病的治疗提供信息，特别是在患者使用胃饲管的情况下。患者通常在夜间睡眠时进食，此时他们释放的能量最少。这些患者的糖尿病的发病率和肥胖率往往很高，Bass认为这可以解释其中的原因。他还想知道这项研究如何影响II型糖尿病的治疗。例如，在注射胰岛素时，是否应该考虑进餐时间？
Hepler还发现了无效的肌酸循环。肌酸（一种有助于维持能量的分子）在脂肪组织内储存和释放化学能，这意味着肌酸代谢可能是热量释放的机制。Hepler将继续研究肌酸代谢，“我们需要弄清楚昼夜节律时钟是如何控制肌酸代谢的，这样才能搞清如何促进肌酸代谢。生物钟对脂肪组织层面的代谢健康有很大影响，但我们还不知道影响有多大”。
相关论文信息：http://doi.org/10.1126/science.abl8007
