据国外媒体报道,弗吉尼亚大学和威斯康星州医学院的科学家们发现,一种参与生物节律规则的基因也可能是参与调节新陈代谢的一个主要控制因素。
该研究报告称,一个由生物钟控制的基因可以通过高脂肪食物对哺乳动物的体重增加产生影响。这项研究由威斯康星州医学院的约瑟夫-C-贝沙斯和弗吉尼亚大学的卡拉-B-格林领导,他们的论文本周发表在《国家科学院学报》(PNAS)上。
Pishas和Green在十多年前发现了这个被称为夜行性蛋白的基因,它编码的蛋白质存在于各种哺乳动物的身体组织中(包括肝脏)。在他们的论文中,Pishas和Green指出,当生物钟基因夜光蛋白基因在大鼠体内失活后,即使给它们喂食高脂肪饮食,它们也不会发胖。
"我们有证据表明,生物钟本身在突变体大鼠中发挥着正常的作用,"Pishas说,"但脂肪和葡萄糖代谢的许多方面被破坏了。"
生物钟是身体的内部时钟,它通过控制能量、警觉性、生长、情绪和衰老的影响来调节器官和活动与休息的周期。该领域的研究涉及衰老、时差、睡眠障碍、轮班工作和节食。
研究人员破坏了一组大鼠的夜行性蛋白基因,然后给其中一些大鼠喂食标准饮食,同时给其他大鼠喂食高脂肪饮食。当给正常大鼠喂食标准饮食时,它们在外观和行为上与正常大鼠没有区别。它们看起来小巧玲珑,不停地在轮子上窜来窜去,并在一天中的同一时间保持活跃。当喂食高脂肪饮食时,体内缺乏夜行性蛋白基因的大鼠的体重仅略有增加。但是当给正常的老鼠喂食高脂肪饮食时,它们的体重猛增到缺乏夜行性蛋白基因的老鼠的两倍。此外,野生大鼠的肝脏周围聚集了大量的脂肪,而缺乏夜行性蛋白基因的大鼠则没有。
"如果你只关注肥胖问题,那么没有这个基因对它们来说是相当好的,"Pishas说,但是 "突变体大鼠在被喂以正常饮食时,其葡萄糖代谢也发生了改变。很可能夜光蛋白基因是一种产生于多种组织(包括肝脏、肥大细胞、胰腺和内脏)的蛋白质,在多个层面上对脂质和葡萄糖代谢有多种影响"。他补充说,这种影响引发了胰腺分泌胰岛素的障碍,胰腺的功能是将葡萄糖从血液中运送到各个细胞并将其转化为能量。胰岛素分泌量低或分泌障碍的人容易发展成II型糖尿病。
皮沙斯说,他的小组将继续研究夜行性蛋白基因的分子作用机制,不仅是在肝脏,而且在其他产生该蛋白的身体组织,如眼睛、大脑和肾脏。他说,我们当然希望能找到一种药物来抑制夜间蛋白基因的活性,以达到影响脂肪储存的目的,尽管这一切都有待于进一步研究。