吃夜宵会影响睡眠?《Cell》最新文章为你解密

来源:yesherb,源森生物 时间:2019-06-20 浏览量:

经常喜欢吃夜宵的朋友,当你美滋滋的享受完美味的宵夜时,会不会想到它可能在悄悄改变着你的昼夜节律,影响着你的睡眠。

前期我们讲过光照对昼夜节律的影响,最新《Cell》研究发现饮食也会影响昼夜节律

人类的生理习惯是在白天接受光和食物。因此,夜间进食或饮食不规律是引起昼夜节律紊乱的一个重要诱因[1],严重还会引起不良代谢和糖尿病等后果[2]

饮食是如何影响昼夜节律的呢?

2019年4月25日,John S. O’Neill研究团队在《 Cell》 上发表文章通过体外和体内实验[3],首次提出胰岛素作为第一信使,有助于让机体的全身细胞感知进食时间,以调节生物节律

说起胰岛素,大家都会想到它和糖尿病有关,但不知道它还会影响昼夜节律?下面请跟随小编来一探究竟。

实验为了确定胰岛素或葡萄糖是否会影响生物钟蛋白的表达,采用胰岛素或葡萄糖处理成纤维细胞。结果显示:只有添加了600nm胰岛素的细胞,能显著增加PER2蛋白的积累

胰岛素急性诱导PER2蛋白后,振荡幅度显著增加(图D),并影响其周期的改变(图E)。体外实验表明:胰岛素决定昼夜节律阶段、周期和振幅

图1:胰岛素对体外细胞昼夜节律周期和振幅的影响

随后,研究人员在组织、器官以及小鼠个体等不同层面,研究胰岛素与昼夜节律的关系。

图2:胰岛素对小鼠昼夜节律周期和振幅的影响

在静息期开始时(正常胰岛素水平较低时),恒定黑暗条件下,用联合胰岛素:葡萄糖(1.0 IU/kg:1.3 g/kg或2.25 IU/kg:3 g/kg)给药。两种剂量都立即引起了PER2蛋白的增加,如前所述,但现在PER2节奏紊乱,振幅较低,持续36小时。在静息期早期注射胰岛素:葡萄糖(2.25 IU/kg:3 g/kg)后的36 h,持续黑暗的小鼠每日活动开始也明显受到干扰。

在所有实验中,胰岛素都能迅速诱导PER2增加了昼夜节律的幅度,并改变了分子昼夜节律的相位,这些都证明了胰岛素对生物钟的调节作用。

综上,研究证明了饮食调节激素的胰岛素和胰岛素样生长因子1(IGF-1)通过诱导周期蛋白来重置体内和体外的生物钟,而胰岛素信号失调会破坏小鼠行为的昼夜节律组织和生物钟基因表达。胰岛素和IGF-1受体信号足以决定基本的昼夜节律参数,它们是通过增加周期蛋白合成来实现的。

简单来说:胰岛素会快速诱导生物钟相关蛋白PER的表达,而PER蛋白作为细胞昼夜节律的重要成分,其丰度的改变会影响分子生物钟时相,从而影响昼夜节律

图3:胰岛素影响昼夜节律的循环模式图

上图形象地解释了饮食与昼夜节律的关系(生物钟),当人体摄入食物时,会刺激体内分泌胰岛素,胰岛素和IGF-1是通过激活细胞内的PIK3-AKT-mTOR信号通路,促进PER2 mRNA的翻译增强PER2蛋白的积累从而改变细胞的生物钟

看到这是不是和小编一样很有这样的疑问,难道一两次吃夜宵,我的生物钟就被改变了?

当然,答案是否定的,胰岛素并不能影响小鼠所有组织的生物钟,小鼠接收光信号的细胞的PER蛋白,就不受胰岛素的影响,而这个部位正是动物感受昼夜变化的关键区域。但是,若长期不规律饮食,如很晚吃宵夜,会造成进食节律紊乱,那么再强的维护机制也会被打破了

因此,为了不干扰我们的生物钟,保持良好的睡眠,尽量做到规律饮食,减少吃宵夜的次数。


参考文献:

[1] Damiola, F., Le Minh, N., Preitner, N., Kornmann, B., Fleury-Olela, F.,and Schibler, U. (2000). Restricted feeding uncouples circadian oscillators inperipheral tissues from the central pacemaker in the suprachiasmatic nucleus.GenesDev. 14, 2950–2961

[2] Reddy A B , John S.O’Neill. Healthy clocks, healthy body, healthy mind[J]. Trends in Cell Biology,2010, 20(1):36-44.

[3] Priya Crosby et al. Insulin/IGF-1 Drives PERIOD Synthesisto Entrain Circadian Rhythms with Feeding Time. Cell, 2019, 177, 1–14.Doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.017

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