据美国“科学日报”网11月8日报道，一项来自德国环境健康研究中心的研究首次展示了皮质醇等糖皮质激素如何在白天和夜晚、进食和禁食、休息和活动期间通过不同的方式控制糖和脂肪水平。这项在小鼠身上进行的研究发现，高热量的饮食会改变代谢周期，相关论文发表在《分子细胞》杂志上。
人体的每个细胞都由一个遵循24小时昼夜节律的内部时钟驱动，它主要通过阳光以及社会习惯与昼夜的自然循环同步。在健康的人体中，肾上腺每天早上都会分泌糖皮质激素。在睡醒前，糖皮质激素的分泌会达到高峰，促使身体利用脂肪酸和糖作为能量来源，从而开始每天的日常活动。当昼夜节律被打乱（如倒班或倒时差）和/或糖皮质激素水平发生改变（如库欣综合征或长期临床用药），就有可能导致严重的代谢失调——如肥胖、2型糖尿病和脂肪肝。
为了研究糖皮质激素在肝脏中的代谢作用，研究人员使用最新的高通量技术对其受体——糖皮质激素受体的活性进行了测定。在实验中，小鼠被分为两组，一组吃普通饲料，另一组吃高脂饲料，研究人员在白天和晚上每4小时对这些小鼠的肝脏进行一次分析，随后利用基因组学、蛋白质组学和生物信息学的前沿技术描述了糖皮质激素受体在何时何地发挥其代谢作用。通过详细分析在肝脏代谢的24小时周期中每日大量释放糖皮质激素的影响，研究人员最终通过糖皮质激素与基因组的时间依赖性结合，说明了其在禁食（小鼠睡眠时）和进食（小鼠活动时）期间如何以不同的方式调节代谢。此外，他们还展示了大多数有节律的基因活动是如何被这些激素控制的。而失去激素控制的敲除小鼠血液中的糖和脂肪水平会受到影响，这也解释了肝脏在白天和晚上是如何以不同的方式调控血糖和脂肪水平的。
糖皮质激素是一组天然或合成的类固醇激素，具有很强的抗炎和免疫抑制作用，可以控制免疫系统的活动，因此被广泛用于治疗炎症性疾病，糖皮质激素受体也是免疫治疗中广泛使用的药物靶点，而这项研究表明，瘦人和胖人对类固醇激素治疗的反应可能不同。研究人员在给小鼠注射地塞米松（一种合成的糖皮质激素，可以激活糖皮质激素受体）后，研究了基因组学效应。“通过这个实验，我们发现胖小鼠和瘦小鼠的药物反应是不同的。这是首次表明饮食可以改变代谢组织的激素和药物反应。” Fabiana Quagliarini博士解释说。
“了解糖皮质激素如何控制肝脏中基因活动的周期，从而控制血液中糖和脂肪的水平，为‘时间医学’和代谢性疾病的发展提供了新的见解。我们在分子水平上描述了生活方式、激素和生理之间的一种新联系，表明了肥胖患者对日常激素分泌或糖皮质激素药物的反应可能与正常人不同，这些机制正是设计未来治疗方案的基础，”Henriette Uhlenhaut教授说。
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编译：花花 审稿：alone 责编：张梦
期刊来源：《分子细胞》 期刊编号：1097-2765
原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2019/11/191108171637.htm
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