哺乳動(dòng)物體內的每一個(gè)細胞都以24小時(shí)的周期運行，這個(gè)周期被稱(chēng)為晝夜節律——亦即細胞周期，控制著(zhù)各種基因于何時(shí)活躍。例如，在人類(lèi)中，用于消化的基因在白天更活躍，而用于細胞修復的基因在晚上更活躍。
此前，通訊作者Satchidananda Panda的實(shí)驗室曾發(fā)現，小鼠24小時(shí)攝入高脂肪食物會(huì )變得肥胖，并發(fā)展出一系列代謝疾病，包括高膽固醇、脂肪肝和糖尿病。但是當這些小鼠被限制在每天8到10小時(shí)的高脂肪飲食時(shí)，開(kāi)始變得苗條、健康。Panda實(shí)驗室將這種健康益處歸因于保持小鼠與細胞時(shí)鐘更好地同步——例如，當消化基因更活躍時(shí)，攝入大部分卡路里。
在當前的研究中，該小組旨在通過(guò)禁用負責維持小鼠(包括肝 臟)生物鐘的基因來(lái)更好地理解晝夜節律在代謝疾病中的作用，該生物鐘調節多種代謝功能。這些無(wú)生物鐘小鼠的遺傳缺陷使它們容易肥胖、糖尿病、脂肪肝和血液膽固醇升高。當喂食它們脂肪和含糖食物時(shí)，這些疾病會(huì )進(jìn)一步升級。
為了測試限時(shí)進(jìn)食時(shí)間是否有利于這些“無(wú)生物鐘”小鼠，Panda小組將它們分別置于兩種高脂肪飲食方案中:一組可以全天進(jìn)食，另一組只能在10小時(shí)內攝入相同數量的卡路里。
正如研究小組所料，可以在任何時(shí)候進(jìn)食的群體變得肥胖，并患上代謝疾病。但是在10小時(shí)內攝入相同熱量的小組仍然保持著(zhù)苗條和健康——即使受試小鼠并沒(méi)有內部 “生物鐘”，也就是說(shuō)它們在遺傳學(xué)上被定義為病態(tài)。這告訴研究人員，10個(gè)小時(shí)的時(shí)間窗對健康的好處不僅僅是因為飲食限制在消化基因更活躍的時(shí)候。
“從之前的研究來(lái)看，我們一直認為生物鐘在內部定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉新陳代謝基因的過(guò)程”， 該論文的第一作者、索爾克生物研究所的科學(xué)家Amandine Chaix說(shuō)，“雖然這可能仍然是真的，但這項工作表明，通過(guò)控制動(dòng)物的進(jìn)食和禁食周期，我們基本上可以克服缺乏內外部生物鐘系統的問(wèn)題。”
新的研究還表明，生物鐘的主要作用可能是告訴動(dòng)物何時(shí)進(jìn)食以及何時(shí)遠離食物。這種內部時(shí)間安排在進(jìn)食狀態(tài)下的充足營(yíng)養和禁食期間的必要修復或恢復之間取得了平衡。當這種生物鐘被打亂時(shí)，比如當人類(lèi)輪班工作時(shí)，或者當它由于基因缺陷而受到損害時(shí)，營(yíng)養和再生之間的平衡就會(huì )瓦解，疾病就會(huì )出現。
值得注意的是，隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，我們的生物鐘會(huì )減弱。晝夜節律鐘的這種隨年齡而變的惡化與我們患代謝疾病、心臟病、癌癥和癡呆癥的風(fēng)險增加也是平行的。
現在，研究人員帶來(lái)的好消息是，簡(jiǎn)單的生活方式，比如在10小時(shí)內吃完所有食物，可以恢復平衡，避免代謝疾病，保持健康。“我們中的許多人可能有一個(gè)或多個(gè)導致疾病的缺陷基因，這些基因使我們感到無(wú)助，注定會(huì )生病。但是一個(gè)好的生活方式可以戰勝缺陷基因的不良影響，這一發(fā)現為人們帶來(lái)了保持健康的新希望。” Panda說(shuō)。
據悉，該實(shí)驗室下一步計劃研究在8-10小時(shí)內進(jìn)食是否能預防或逆轉許多衰老疾病，以及目前的研究如何應用于人類(lèi)。目前，他們的網(wǎng)站允許來(lái)自世界各地的人報名參加研究，通過(guò)下載應用程序可獲得如何采用每日進(jìn)食-禁食周期的指導。研究人員希望利用這成千上萬(wàn)人的日常飲食和健康狀況數據能更好地了解日常飲食-禁食周期如何維持健康。
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