Iniuugnay ng pag-aaral ang pagkagambala ng circadian rhythm sa labis na katabaan at diabetes

Sinuri ng isang bagong pag-aaral na inilathala sa Journal of Clinical Investigation ang ebidensya ng pagkagambala ng circadian rhythm, metabolic health, at circadian locomotor output (clock) cycle genes.

Ang mga pang-araw-araw na gawain ng buhay ay naka-link sa kapaligiran, na humahantong sa ebolusyon ng circadian rhythms. Ang mga pahiwatig tulad ng temperatura, sikat ng araw, pagkain, at tunog, na tinatawag na "zeitgebers," ay umaangkop sa mga circadian rhythm sa mga panlabas na kondisyon. Ang lumalaking ebidensya ay nag-uugnay sa mga circadian disruptions o zeitgebers sa masamang resulta ng tao. Ang isang komprehensibong pagsusuri ng ugnayan sa pagitan ng metabolic health at circadian gene expression ay kulang. Ang pag-aaral na ito ay nagbubuod at naghambing ng ebidensya mula sa mga modelo ng hayop na may epidemiological data upang mapabuti ang pag-unawa sa kontribusyon ng mga pagkagambala sa circadian at pagpapahayag ng gene ng orasan sa mga pathology na nauugnay sa metabolic na kalusugan.

Mga ritmo ng sirkadian sa mga modelo ng hayop

Ang mga genetic driver ng circadian rhythms sa mga hayop ay unang natuklasan sa fruit fly na Drosophila melanogaster, na nagpakita na ang period gene (per) at protina (PER) ay mahalaga para sa circadian rhythm. Kinumpirma ng mga karagdagang pag-aaral ang mga resultang ito at natukoy ang mga karagdagang key clock genes, tulad ng utak at kalamnan ARNT-like 1 (BMAL1), cryptochrome (CRY), at PER orthologs (PER1–PER3).

Ang mga daga na may mutated na genes ng orasan ay nagpakita ng mga binagong oras ng pagkain at nakakonsumo ng mas maraming calorie, na humahantong sa metabolic syndrome at labis na katabaan, pati na rin ang pagbaba ng ritmo ng aktibidad. Ang mga katulad na pagbabago sa metabolic ay nabanggit sa iba pang mga modelo ng mouse na may mga mutasyon sa mga bahagi ng molekular na orasan.

Glucose homeostasis at pagpapahayag ng gene

Ang glucose homeostasis ay kinokontrol ng mga partikular na mekanismo ng senyas ng gene na kinokontrol ng ilang CCG. Ipinakita ng pag-aaral na sa mga daga na may normal na expression ng BMAL1 sa pancreatic β-cells, ang mga BMAL1/CLOCK dimer ay nakatali sa mga regulatory site, na humahantong sa transkripsyon ng mga target maliban sa mga selula ng atay. Ang mga daga na may kapansanan sa expression ng BMAL1 ay nakabuo ng glucose intolerance.

Pag-aaral ng epidemiological at populasyon

Ang paunang katibayan mula sa epidemiological na pagsusuri ng mga manggagawa sa night shift ay nagmumungkahi na ang metabolic na kalusugan ay binago ng circadian disruption. Napansin ng pag-aaral ng Nurses' Health na ang mga kalahok na nagtatrabaho sa mga night shift ay nadagdagan ang caloric intake, pinaikli ang tagal ng pagtulog, at mas malamang na maging napakataba.

CCG gene expression at circadian disruption

Natuklasan ng isang pag-aaral ng 18 nars na ang mga shift worker ay may mas kaunting rhythmic genes sa kanilang peripheral blood mononuclear cells kaysa sa mga day shift worker. Ang isa pang pag-aaral ng 60 nars ay natagpuan ang pagkakaiba-iba ng pagpapahayag ng halos lahat ng CCG. Sa isang hiwalay na pag-aaral, 22 kalahok ang sumailalim sa sapilitang pag-desynchronize ng 28-oras na araw, na ang simula ng pagtulog ay inilipat ng apat na oras bawat gabi.

Metabolic pathology at CCG genes

Maaaring may bidirectional na relasyon sa pagitan ng CCG expression at metabolic health, dahil ang lumalalang metabolic health ay maaaring magbago ng CCG expression sa isang tissue-specific na paraan. Isang pag-aaral ng 28 obese at 21 payat na kababaihan na walang diabetes ay nagpakita ng binagong pagpapahayag ng iba't ibang CCG sa mga taong napakataba.

Konklusyon

Ang isang lumalagong katawan ng ebidensya ay nag-uugnay sa aktibidad ng gene ng orasan sa mga pathological metabolic na kinalabasan. Ang epekto ng mga circadian disruptor ay depende sa tagal at kalidad ng pagkakalantad. Maaaring hadlangan ng mahabang panahon ng shift work ang mga internal organ na maibalik ang normal na ritmo. Ang karagdagang pananaliksik ay kinakailangan upang palalimin ang base ng ebidensya at pagbutihin ang pag-unawa sa mga ugnayang ito.