定时卡路里摄入同步小鼠多个系统的昼夜节律

大量研究表明，限时饮食对健康有益，包括在实验室研究中延长寿命，这使得间歇性禁食等做法成为健康行业的热门话题。然而，它究竟如何在分子水平上影响身体，以及这些变化如何在多个器官系统中相互作用，尚不清楚。

现在，Salk 的科学家们在老鼠身上展示了限时进食如何影响身体和大脑超过 22 个区域的基因表达。基因表达是基因被激活并通过产生蛋白质来响应环境的过程。

该研究结果于 2023 年 1 月 3 日发表在《细胞代谢》杂志上，对多种健康状况具有重要意义，在这些健康状况中，限时饮食已显示出潜在益处，包括糖尿病、心脏病、高血压和癌症。

“我们发现限时进食对小鼠有全系统的分子影响，”索尔克研究所 Rita 和 Richard Atkinson 兼资深作者 Satchidananda Panda 教授说。“我们的结果为更仔细地研究这种营养干预如何激活与特定疾病(如癌症)相关的基因打开了大门。”

在这项研究中，两组小鼠被喂食相同的高热量饮食。一组可以免费获得食物。另一组被限制在每天九小时的进食窗口内进食。七周后，在白天或晚上的不同时间从 22 个器官组和大脑中收集组织样本，并分析基因变化。样本包括来自肝脏、胃、肺、心脏、肾上腺、下丘脑、肾脏和肠道不同部位以及大脑不同区域的组织。

作者发现 70% 的小鼠基因对限时进食有反应。

“通过改变进食时间，我们不仅能够改变肠道或肝脏中的基因表达，还能改变大脑中数千个基因的表达，”Panda 说。

限时进食会影响肾上腺、下丘脑和胰腺中近 40% 的基因。这些器官对荷尔蒙调节很重要。荷尔蒙协调身体和大脑不同部位的功能，荷尔蒙失调与从糖尿病到应激障碍的许多疾病有关。结果为限时饮食如何帮助控制这些疾病提供了指导。

有趣的是，并非消化道的所有部分都受到同样的影响。虽然涉及小肠上部两个部分(十二指肠和空肠)的基因会被限时进食激活，但位于小肠下端的回肠却不会。

这一发现可能会开辟一条新的研究路线，以研究轮班工作如何扰乱我们的 24 小时生物钟(称为昼夜节律)如何影响消化系统疾病和癌症。Panda 团队之前的研究表明，限时进食可以改善通常轮班工作的消防员的健康状况。

研究人员还发现，限时进食与身体多个器官的昼夜节律保持一致。

“每个细胞都有昼夜节律，”Panda 说。“我们发现限时进食使昼夜节律同步，有两个主要波浪：一个在禁食期间，另一个在进食后。我们怀疑这可以让身体协调不同的过程。”

接下来，Panda 的团队将仔细研究限时进食对研究中涉及的特定条件或系统的影响，例如动脉粥样硬化，动脉硬化通常是心脏病和中风的先兆，因为还有慢性肾病。

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