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EASD大會(huì)上,3位學(xué)者為您揭秘
撰文:師春煥
2025年9月16日至19日,第61屆歐洲糖尿病研究協(xié)會(huì)(EASD)年會(huì)在奧地利維也納國際會(huì)議中心盛大召開。來自丹麥、德國及荷蘭的三位學(xué)者分別從生物鐘調(diào)控、進(jìn)食時(shí)間干預(yù)及運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)優(yōu)化三個(gè)維度介紹了生活方式干預(yù)在代謝管理中的關(guān)鍵作用。本文將系統(tǒng)梳理該專題的核心觀點(diǎn),以饗讀者。
Frédéric Gachon教授:生物鐘與肝臟代謝的奧秘
作為首個(gè)發(fā)言的專家,來自丹麥奧胡斯大學(xué)的Frédéric Gachon教授以“晝夜節(jié)律生理學(xué)”為核心,系統(tǒng)闡釋了生物節(jié)律如何通過中樞與外周時(shí)鐘協(xié)同調(diào)控代謝功能,尤其強(qiáng)調(diào)肝臟在節(jié)律信號(hào)傳遞中的核心作用。他指出,我們生活在一個(gè)非恒定環(huán)境中,從細(xì)菌到人類,所有生命體都進(jìn)化出了晝夜節(jié)律系統(tǒng),以適應(yīng)環(huán)境的周期性變化。
Gachon教授首先展示了哺乳動(dòng)物24小時(shí)生理節(jié)律的特征圖表,數(shù)據(jù)顯示:早晨6:30結(jié)腸運(yùn)動(dòng)顯著增強(qiáng),7:30褪黑素分泌停止,標(biāo)志著機(jī)體從睡眠向覺醒狀態(tài)過渡;上午10:00警覺性達(dá)到峰值;下午15:30反應(yīng)速度最快,是日間生理功能的“黃金時(shí)段”;傍晚18:00-18:30血壓達(dá)到當(dāng)日最高值;夜間21:00褪黑素開始分泌,引導(dǎo)機(jī)體進(jìn)入睡眠準(zhǔn)備階段;凌晨2:00進(jìn)入深睡眠狀態(tài),4:30體溫降至當(dāng)日最低。
圖1 哺乳動(dòng)物24小時(shí)生理節(jié)律的特征圖表(來自講者PPT)
Frédéric Gachon教授強(qiáng)調(diào),晝夜節(jié)律由中樞時(shí)鐘(位于下丘腦視交叉上核)與外周時(shí)鐘(分布于肝臟、胰腺、脂肪組織等)共同構(gòu)成,受光照、進(jìn)食、運(yùn)動(dòng)等多種授時(shí)因子調(diào)控。他特別指出,如果在白天對小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),本質(zhì)上就相當(dāng)于在人類午夜時(shí)分對人體做試驗(yàn)——這正是有時(shí)小鼠實(shí)驗(yàn)與人類研究結(jié)果存在差異的原因,因?yàn)槲覀冇^察的是兩種完全不同的生理狀態(tài)。
通過構(gòu)建肝臟特異性生物鐘基因敲除模型,F(xiàn)rédéric Gachon教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),肝臟中僅約1/3的節(jié)律性基因表達(dá)受生物鐘直接調(diào)控,另有1/3由進(jìn)食行為驅(qū)動(dòng),剩余1/3則與體溫節(jié)律密切相關(guān)[1]。他總結(jié)道:“進(jìn)食不僅是外周時(shí)鐘的同步因子,更是肝臟代謝節(jié)律的主要驅(qū)動(dòng)因素。”這一發(fā)現(xiàn)為理解飲食時(shí)間如何影響代謝提供了重要理論基礎(chǔ)。
Olga Pivovarova-Ramich教授:進(jìn)食時(shí)間對代謝的影響
德國人類營養(yǎng)研究所的Olga Pivovarova-Ramich教授聚焦“進(jìn)食時(shí)間與代謝健康”,她首先指出生物鐘基因(如Per1、Bmal1)在人體脂肪組織中呈現(xiàn)出顯著的晝夜節(jié)律;同時(shí),一些關(guān)鍵代謝基因(如IRS1、PDK4)也在脂肪組織中表現(xiàn)出節(jié)律性[2]。這些節(jié)律的同步性至關(guān)重要:只有當(dāng)外周生物鐘與中樞生物鐘、以及外界環(huán)境(如光照、進(jìn)食)保持同步時(shí),身體才能為食物代謝等生理過程提供最佳條件,這也是維持代謝健康的關(guān)鍵。然而,若晝夜節(jié)律或節(jié)律性生理活動(dòng)被打亂,可能誘發(fā)肝臟疾病等代謝異常。
Olga Pivovarova-Ramich教授強(qiáng)調(diào),肥胖、糖尿病患者的外周器官(如脂肪、肝臟)中,晝夜節(jié)律出現(xiàn)顯著紊亂。外界刺激(如光照、進(jìn)食)可改變或重置外周生物鐘。其中,光照是調(diào)節(jié)中樞生物鐘的關(guān)鍵信號(hào),而對于外周生物鐘(尤其是代謝器官的生物鐘),進(jìn)食是最重要的調(diào)控信號(hào)之一。
關(guān)于進(jìn)食如何重置外周生物鐘的機(jī)制,OlgaPivovarova-Ramich教授團(tuán)隊(duì)重點(diǎn)探討了胰島素的作用。實(shí)驗(yàn)顯示[3],在小鼠脂肪組織外植體及人類脂肪細(xì)胞體外分化模型中,添加胰島素后,晝夜節(jié)律會(huì)快速且短暫偏移,與對照組相比,節(jié)律相位顯著改變。這表明,胰島素是進(jìn)食后重置外周生物鐘的重要介質(zhì)——也就是說,每次進(jìn)食(甚至糖尿病患者注射胰島素)都可能影響我們的晝夜節(jié)律。這一機(jī)制解釋了為何飲食干預(yù)能有效調(diào)節(jié)代謝節(jié)律。
Olga Pivovarova-Ramich教授團(tuán)隊(duì)開展的交叉研究顯示[4],讓同一批受試者先后采用兩種進(jìn)食模式——“早進(jìn)食窗口”與“晚進(jìn)食窗口”(兩種模式的進(jìn)食時(shí)間相差5小時(shí)),結(jié)果發(fā)現(xiàn)早進(jìn)食窗口會(huì)使晝夜節(jié)律相位提前,晚進(jìn)食窗口則會(huì)使相位推遲;睡眠節(jié)律也隨進(jìn)食時(shí)間發(fā)生同步變化,早進(jìn)食者的入睡時(shí)間、起床時(shí)間及睡眠中點(diǎn)均會(huì)提前,晚進(jìn)食者則會(huì)推遲,但兩組受試者的睡眠時(shí)長并未改變。這一發(fā)現(xiàn)與近期
Cell Metabolism發(fā)表的研究結(jié)果一致,該研究證實(shí)早限時(shí)進(jìn)食(如早上9點(diǎn)到下午5點(diǎn))能顯著改善空腹血糖和夜間血糖水平。
Jeroen van der Velde教授:運(yùn)動(dòng)時(shí)間優(yōu)化,下午/傍晚中高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)或更優(yōu)
荷蘭萊頓大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的Jeroen van der Velde教授聚焦“運(yùn)動(dòng)時(shí)間對代謝健康的影響”。他指出,盡管運(yùn)動(dòng)總時(shí)長與強(qiáng)度已被廣泛研究,但其時(shí)間分布對代謝適應(yīng)的影響尚未得到足夠重視。
van der Velde教授團(tuán)隊(duì)基于“荷蘭肥胖流行病學(xué)研究(NEO Study)”共納入775名中年男女,采用活動(dòng)傳感器進(jìn)行監(jiān)測。該設(shè)備不僅能記錄運(yùn)動(dòng)量,還能捕捉心率,因此可精準(zhǔn)評估體力活動(dòng)強(qiáng)度。研究者連續(xù)4天記錄受試者的體力活動(dòng)數(shù)據(jù),并根據(jù)每日中等至高強(qiáng)度體力活動(dòng)(MVPA)的峰值時(shí)段,將受試者分為四組:早晨高峰組、下午高峰組、傍晚高峰組,以及無明顯高峰組。研究結(jié)果顯示[5],下午或晚間運(yùn)動(dòng)者的胰島素抵抗指數(shù)最低,而晨間運(yùn)動(dòng)者未表現(xiàn)出明顯優(yōu)勢。
圖2 身體活動(dòng)的時(shí)間與胰島素抵抗的研究(來自講者PPT)
van der Velde教授還提出了多項(xiàng)關(guān)于“為何下午運(yùn)動(dòng)更優(yōu)”的假設(shè),包括下午時(shí)段恰好對應(yīng)肌肉胰島素敏感性、線粒體功能與核心體溫的峰值期,以及晚間運(yùn)動(dòng)可減少餐后久坐時(shí)間與零食攝入等行為學(xué)因素。此外,運(yùn)動(dòng)本身亦可作為“授時(shí)因子”,重塑外周生物鐘。van der Velde教授強(qiáng)調(diào),考慮到個(gè)體生物鐘類型差異,未來應(yīng)開發(fā)基于個(gè)人節(jié)律特征的“時(shí)間處方”,實(shí)現(xiàn)真正的精準(zhǔn)代謝醫(yī)學(xué)。
總結(jié)
本次會(huì)議揭示,膳食與運(yùn)動(dòng)的時(shí)間維度是代謝調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中不可忽視的關(guān)鍵變量。過去我們過度關(guān)注“吃什么”和“動(dòng)多少”,其實(shí)“何時(shí)吃”和“何時(shí)動(dòng)”同樣重要。
參考文獻(xiàn):
[1].Mermet J, Yeung J, Naef F. Systems Chronobiology: Global Analysis of Gene Regulation in a 24-Hour Periodic World. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2017 Mar 1;9(3):a028720. doi: 10.1101/cshperspect.a028720. PMID: 27920039; PMCID: PMC5334255.
[2].Kessler K, Pivovarova-Ramich O. Meal Timing, Aging, and Metabolic Health. Int J Mol Sci. 2019 Apr 18;20(8):1911. doi: 10.3390/ijms20081911. PMID: 31003407; PMCID: PMC6514931.
[3].Tuvia N, Pivovarova-Ramich O, Murahovschi V, Lück S, Grudziecki A, Ost AC, Kruse M, Nikiforova VJ, Osterhoff M, Gottmann P, G?gebakan ?, Sticht C, Gretz N, Schupp M, Schürmann A, Rudovich N, Pfeiffer AFH, Kramer A. Insulin Directly Regulates the Circadian Clock in Adipose Tissue. Diabetes. 2021 Sep;70(9):1985-1999. doi: 10.2337/db20-0910. Epub 2021 Jul 5. PMID: 34226282.
[4].Soliz et al. Exp Mol Med. 2025 (in review)
[5].van der Velde JHPM, Boone SC, Winters-van Eekelen E, Hesselink MKC, Schrauwen-Hinderling VB, Schrauwen P, Lamb HJ, Rosendaal FR, de Mutsert R. Timing of physical activity in relation to liver fat content and insulin resistance. Diabetologia. 2023 Mar;66(3):461-471. doi: 10.1007/s00125-022-05813-3. Epub 2022 Nov 1. PMID: 36316401; PMCID: PMC9892088.
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