像幾乎所有的光敏生物,人類遵循設置在約24小時的生物節(jié)律。因此,晝夜節(jié)律時鐘描述了內(nèi)部系統(tǒng),允許我們通過調(diào)節(jié)我們的生理和行為的幾乎所有方面來預測白天和黑夜的變化。在我們的生物節(jié)律越來越被破壞的時候 ,科學家開始揭示這種晝夜失調(diào)可能對代謝疾病的影響。來自日內(nèi)瓦大學
和日內(nèi)瓦大學醫(yī)院的專家研究了負責胰島素和胰
高血糖素產(chǎn)生的胰腺β-細胞。他們發(fā)現(xiàn),已經(jīng)在細胞水平,這些內(nèi)部時鐘協(xié)調(diào)正確的激素分泌的時間,從而通過預期休息活動和進食,禁食周期優(yōu)化身體新陳代謝。因此,它們的不對準將有利于代謝疾病的發(fā)生。
他們的發(fā)現(xiàn),將在“基因與發(fā)展”雜志上看到,突出了一個重要因素,但仍然很少了解,這可能解釋這些細胞時鐘的晝夜不匹配的結果對
糖尿病的發(fā)展的影響。
隨著2型糖尿病影響西方世界的年輕人,研究人員努力了解最近幾十年的生活方式改變,如何幫助這種不斷擴大的流行病,以尋找策略來遏制。事實上,不像我們根據(jù)太陽生活的祖先,現(xiàn)在很少有西方人仍然尊重這種千年節(jié)奏,最近的研究突出了代謝病理學和我們的內(nèi)部時鐘與外部世界的失去同步之間的聯(lián)系,這種現(xiàn)象被稱為“晝夜節(jié)律失調(diào)”。
我們沒有一個單一的內(nèi)部時鐘,但幾乎與我們的身體有細胞一樣多。這允許我們的身體協(xié)調(diào)不能同時發(fā)生的代謝過程,例如睡眠和覺醒,因此優(yōu)化空腹和進食階段之間的能量平衡。這些不同的單元時鐘是否同步?胰島胰島素分泌的晝夜循環(huán)的作用最近已被證實,但我們想進一步細化分析,因為胰島由不同的細胞類型組成,我們分別研究,在體內(nèi)和體外,產(chǎn)生胰島素的α細胞和產(chǎn)生胰高血糖素的β細胞的節(jié)律(其相反地增加葡萄糖水平)以及它們的相互作用。與我們的想法相反,這些細胞時鐘似乎略有不同,這有助于微調(diào)胰島素和胰高血糖素的分泌,從而保持葡萄糖穩(wěn)態(tài)。α和β-細胞時鐘之間的精細協(xié)調(diào)實際上是最優(yōu)化的,因此這些細胞時鐘的不一致性可能導致激素分泌和葡萄糖體內(nèi)平衡的破壞,以及肥胖癥和糖尿病等代謝疾病的發(fā)展。
日內(nèi)瓦科學家在24小時內(nèi)的多個時間點進行α和β-細胞的平行高通量RNA測序,以揭示基因表達一天的時間曲線。第一作者Volodymyr Petrenko博士解釋了這種方法:“我們測量了超過19,000個轉錄物的表達,以確定如何發(fā)生內(nèi)分泌胰腺中的關鍵功能基因的時間調(diào)節(jié),從而產(chǎn)生一個新的和重要的數(shù)據(jù)庫可用于科學。對于研究α和β-細胞的研究人員來說,了解一天中的時間對基因表達的影響,這是一個非常有用的因素,如果不加以考慮,可能會扭曲他們的結果。最后,研究人員將這種細胞節(jié)律與缺乏內(nèi)部時鐘的小鼠細胞進行比較。在后者中,細胞振蕩的擾動直接導致胰高血糖素和胰島素分泌的時間曲線的改變。Charna Dibner說:”胰島缺乏細胞鐘的小鼠確實發(fā)展為2型糖尿病,這表明細胞節(jié)律的破壞足以擾亂正常的荷爾蒙分泌和調(diào)節(jié)葡萄糖內(nèi)穩(wěn)態(tài)“。因此,內(nèi)部時鐘與白天和黑夜的外部變化之間的不對準可能導致一般的代謝失調(diào),并且將解釋為什么在夜間工作的人們例如受到更多來自代謝紊亂的影響。(來源:生物谷)