生物钟影响能量代谢？一旦“坏了”易诱发肥胖！

生物钟掌管着人体能量代谢的节律，这一节律一旦破坏，会引起包括肥胖在内的代谢综合征！那么，究竟什么是生物钟？生物钟如何控制能量代谢？生物节律失调又是如何诱发肥胖的呢？

 

 

一、什么是生物钟？

 

自然界的时钟是太阳，日出日落，改变着地球的各种环境因素；人体的时钟就是生物钟了，早醒晚睡，调节着人体的各种生理变化。

 

其实，生物钟就是人体的一种内在调节机制，让人体在分子、细胞、组织、生理乃至行为等各个层面表现出节律性变化，以适应环境的周期性改变^[1]。人脑中的视交叉上核是“动力核心”，被称为主生物钟；外周器官中的生物钟是“零件”，被称为外周生物钟，两者共同组装成了人体生物钟。

 

 

二、生物钟与能量代谢

 

1.  糖代谢

 

人的血糖水平会在睡醒前升高，我们把这一现象叫做黎明效应^[2]。这一效应能为我们提供更多的能量，以满足白天活动增加的需要。

 

实验表明，大鼠不吃不喝，黎明效应“虽迟但到”^[3]。可见，生物体内存在一种内在调节机制，能自主控制血糖的改变，从而有力地证实了生物钟的存在。

 

其中，主生物钟通过控制自主神经系统，释放神经递质，作用于肝细胞，来促进肝糖原分解为葡萄糖；外周生物钟也有自己的“步调”，比如胰腺生物钟能控制胰岛素的分泌，进而降低血糖，肝生物钟则能控制糖异生，以升高血糖^[4]。

 

2.  脂代谢

 

与血糖相反，脂肪的代谢在夜间比较活跃，此时脂肪酸水平最高。脂肪的代谢主要受到外周生物钟——脂肪组织生物钟的调控。^[5]在生物钟的影响下，各种关键酶的表达量呈现出节律性改变，有的白天多，有的晚上多，共同控制着脂肪的合成和分解。

 

 

三、生物钟与肥胖

 

生理状态下，生物钟是能量代谢的“节拍器”，谱出了各种能量物质的起伏“旋律”；病理状态下，“坏掉”的生物钟会造成能量代谢的紊乱，制造出不和谐的“噪音”，引起肥胖、高脂血症、脂肪肝等问题。

 

在生物钟的调控下，糖、脂质等能源物质有规律地合成和分解，以满足机体的能量需要。如果我们白天需要能量时，血糖水平不能自然升高，身体就会通过增加进食、促进胰岛分泌等方式提高血糖，产生“多余”的糖，最终会转化为脂肪储存起来，诱发肥胖。长此以往，会降低胰岛的分泌能力，引起高脂血症、低胰岛素血症等代谢综合征^[6]。

 

同样，晚上脂肪如果不能正常分解，堆积在脂肪细胞中，也会引起肥胖。昼夜节律紊乱容易造成能量供需的不平衡，使“入大于出”，这也是它造成肥胖的关键所在。

 

所以我们平时要注意调整作息、控制饮食、增强运动，来“保养”我们的生物钟，将肥胖等代谢综合征扼杀在“襁褓”之中！

 

【参考文献】

[1]郭金虎,徐璎,张二荃,王晗,何群,殷文璇,冯雪莲,杜生明.生物钟研究进展及重要前沿科学问题[J].中国科学基金,2014,28(03):179-186.

[3] la Fleur SE, Kalsbeek A, Wortel J, Fekkes ML, Buijs RM. A daily rhythm in glucose tolerance: a role for the suprachiasmatic nucleus[J]. Diabetes. 2001;50(6):1237-1243. 

[2] Alberts P, Johansson BG, McArthur RA. Characterization of energy expenditure in rodents by indirect calorimetry[J]. Curr Protoc Neurosci. 2006;Chapter 9:Unit9.23D. 

[4]邢陈,顾晔,宋伦.昼夜节律在代谢调控中的作用[J].军事医学,2017,41(07):618-622.

[5] Pan X, Hussain MM. Clock is important for food and circadian regulation of macronutrient absorption in mice[J]. J Lipid Res. 2009;50(9):1800-1813. 

[6] Marcheva B, Ramsey KM, Buhr ED, et al. Disruption of the clock components CLOCK and BMAL1 leads to hypoinsulinaemia and diabetes[J]. Nature. 2010;466(7306):627-631.