作者:唐一尘 来源: 中国科学报 发布时间:2019/4/19 10:04:11
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按点吃饭有利肝脏基因

 

也许,吃饭不仅让你大快朵颐,也能让肝脏拥有节奏。因为,食物摄入时间是驱动小鼠肝脏大多数基因有节奏表达的主要因素。

近日,刊登于《细胞—报告》的一项研究表明,有节奏的食物摄入驱动的全身信号,对肝脏代谢功能和基因表达的节律有显著的促进作用,而与肝脏和生物钟无关。

“与该领域目前流行的模型相反,我们的研究结果表明,进食时间不仅仅是同步不同器官的分子时钟——它们实际上可以同时调节基因表达节奏。”美国得克萨斯农工大学哺乳动物节律专家Jerome Menet说,“这就提出了一个有趣的假设,即在一天中错误的时间进食,会导致节奏性基因表达无法同步,从而引发疾病。”

几乎每一个哺乳动物细胞都有一个分子生物钟,它驱动有节奏的基因表达,协调新陈代谢、生理和行为的每日周期。这些时钟由位于大脑视交叉上核(SCN)的主昼夜节律“起搏器”同步。SCN使用多种线索,如神经元信号的节律、激素分泌、体温和食物摄入量,同步位于身体各个器官的外部时钟,确保它们都正确地与环境相关联。

外周时钟被认为可以细胞自主的方式调节节律性基因表达。与目前的模型相反,新发现表明,有节奏的食物摄入在很大程度上驱动有节奏的基因表达,而与肝脏中细胞自主的分子时钟无关。

Menet团队随机喂老鼠,仅在晚上或无节制地喂食,连续5周,然后检查了小鼠肝脏在一天中不同时段的基因表达。与无节制喂养相比,无节律喂养在不影响肝脏核心分子钟的情况下,破坏了70%的肝脏循环基因表达的振荡。此外,食物摄入时间控制了肝脏中的许多代谢途径,包括那些涉及胆固醇和糖原合成的代谢途径。

研究结果表明,SCN中的主生物钟并不仅仅作用于同步周围的生物钟,而且更广泛地参与了整个身体的昼夜节律转录程序。

在未来的研究中,研究人员将研究进食时间能否调节有节奏的蛋白质产生,以及不同组织中有节奏的基因表达。(唐一尘)

相关论文信息:DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2019.03.064

《中国科学报》 (2019-04-19 第2版 国际)
 
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