限时进食 – 庄闲棋牌官网官方版 -199IT //www.otias-ub.com 发现数据的价值-199IT Fri, 03 Nov 2023 14:42:24 +0000 zh-CN hourly 1 https://wordpress.org/?v=5.4.2 《细胞·代谢》:科学家首次发现,限时进食可恢复昼夜节律,改善阿尔茨海默病的病理变化和记忆力 //www.otias-ub.com/archives/1649048.html Wed, 15 Nov 2023 09:03:31 +0000 //www.otias-ub.com/?p=1649048 我们都知道,睡眠质量与阿尔茨海默病(AD)密切相关,高达80%的AD患者存在昼夜节律紊乱问题。

在四年前,波士顿大学的研究人员发现,高质量睡眠的脑电波节律有助于脑脊液进入大脑,并“清洗”大脑中的有害代谢物[1]。

前不久,来自圣路易斯华盛顿大学的研究人员,首次基于人体血液和脑脊液样本证实:睡眠不足可能削弱了脑脊液将有害蛋白排进血液的能力,最终导致脑脊液中有毒蛋白增加[2]。

如果将两个研究连在一起,就会发现,睡眠问题不仅会导致大脑中的有害物质不能进入脑脊液,还会导致脑脊液中的有毒物质无法排入血液。

好消息来了。

近日,由加州大学圣地亚哥分校Paula Desplats领衔的研究团队,在著名期刊《细胞·代谢》上发表重磅研究成果。他们首次发现,不限制热量的限时进食(TRF)不仅恢复了AD模式小鼠的昼夜节律和睡眠时长,还减轻了小鼠的AD病理负担,甚至改善了模式小鼠的记忆力[3]。

论文首页截图

近年来,限时进食的人体研究非常火热,已经有研究发现,限时进食可以改变人体皮质醇的昼夜模式,以及血液中昼夜节律时钟基因和自噬标志物的表达[4]。

还有研究在亨廷顿病模式小鼠身上发现,限时进食(6小时进食,18小时禁食)可以改善亨廷顿病小鼠的睡眠/觉醒周期、运动表现和炎症[5,6]。因此,Desplats团队想知道限时进食对AD是不是也有好处。

他们使用的小鼠模型是在6月龄左右开始出现进行性β淀粉样蛋白病理变化的APP23转基因小鼠(TG),对照组是非转基因的野生型小鼠(NTG)。

他们注意到,在小鼠11个月大的时候,与野生型小鼠相比,AD模式小鼠就会出现昼夜节律紊乱,失眠,平均总睡眠时间减少。海马体转录组测序结果表明,AD模式小鼠的AD病理学和海马神经炎症相关的许多基因的日间表达模式的严重失调

为了了解限时进食是否可以恢复小鼠的昼夜节律,并改善小鼠海马的转录组节律。他们将小鼠分为两组,一组小鼠在活动期内6小时进食,剩余18个小时禁食;另一组自由进食,作为对照;研究持续3个月。初步看来,各组小鼠的食物摄入量和体重没有差异,说明限时进食没有降低小鼠摄入的热量,排除了热量的影响

研究流程图

从研究结果来看,无论是雄性AD小鼠,还是雌性AD小鼠,与自由进食组相比,限时进食组小鼠的入睡阶段都改善了。不过在总睡眠时长上,雌性AD小鼠恢复到野生小鼠的水平;但是雄性AD小鼠却没啥变化。

值得一提的是,限时进食逆转了雌性和雄性AD小鼠的特定行为异常,它们不再表现出活动期过度活跃,活动模式变得与野生型小鼠无异

Desplats认为,限时进食改善了AD小鼠的睡眠,并使它们的活动节律恢复正常

接下来的转录组分析发现,限时进食使AD小鼠海马中与AD、神经炎症、脂质处理和自噬相关的基因转录模式正常化

更重要的是,限时进食减轻了AD小鼠的病理负担:Aβ斑块大小减小,数量也减少了。值得注意的是,限时进食不仅限制了新斑块形成的速度,还会诱导已经存在斑块的消除。

与自由进食(ALF)相比,限时进食可以降低AD病理负担

最让人激动的还是,限时进食改善了AD模式小鼠(APP-KI)的认知能力,使其认知能力恢复到接近野生小鼠的水平。这意味着,限时进食具有潜在的临床转化价值。

总的来说,Desplats团队的这一研究成果首次表明,通过限时进食调节AD模式小鼠的昼夜节律,可以改变诱发AD的关键通路,进而改善模式动物的认知。

这一发现对AD患者而言,无疑是个好消息。如果后续的临床研究能复现这个研究的结果,那么未来就可以在AD高危人群出现睡眠问题时实施饮食干预,防治疾病的进展。

非常期待相关的临床研究。

参考文献:

[1].Fultz NE, Bonmassar G, Setsompop K, et al. Coupled electrophysiological, hemodynamic, and cerebrospinal fluid oscillations in human sleep. Science. 2019;366(6465):628-631. doi:10.1126/science.aax5440

[2].Liu H, Barthélemy NR, Ovod V, et al. Acute sleep loss decreases CSF-to-blood clearance of Alzheimer’s disease biomarkers. Alzheimers Dement. 2023;19(7):3055-3064. doi:10.1002/alz.12930

[3].Whittaker DS, Akhmetova L, Carlin D, et al. Circadian modulation by time-restricted feeding rescues brain pathology and improves memory in mouse models of Alzheimer’s disease. Cell Metab. 2023;S1550-4131(23)00273-5. doi:10.1016/j.cmet.2023.07.014

[4].Jamshed H, Beyl RA, Della Manna DL, et al. Early Time-Restricted Feeding Improves 24-Hour Glucose Levels and Affects Markers of the Circadian Clock, Aging, and Autophagy in Humans. Nutrients. 2019;11(6):1234. Published 2019 May 30. doi:10.3390/nu11061234

[5].Wang HB, Loh DH, Whittaker DS, et al. Time-Restricted Feeding Improves Circadian Dysfunction as well as Motor Symptoms in the Q175 Mouse Model of Huntington’s Disease. eNeuro. 2018;5(1):ENEURO.0431-17.2017. doi:10.1523/ENEURO.0431-17.2017

[6].Whittaker DS, Loh DH, Wang HB, et al. Circadian-based Treatment Strategy Effective in the BACHD Mouse Model of Huntington’s Disease. J Biol Rhythms. 2018;33(5):535-554. doi:10.1177/0748730418790401

来自: 奇点神思

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《细胞》子刊:加州大学团队证实,限时进食能纠正被高脂饮食扰乱的回肠菌群组成及转录组的昼夜节律 //www.otias-ub.com/archives/1479185.html Tue, 16 Aug 2022 08:27:43 +0000 //www.otias-ub.com/?p=1479185

各位减肥混子宝子们,春去夏至清秋近,诸君五花八门的减肥修炼手册进行到哪儿了?先容瘦糕儿宣布个好消息,8小时减肥法的底层逻辑终于找到啦!

没错,又双叒叕是肠道菌群!

在生物科研圈,肠道菌群自带热搜体质这个事大家同意吧,而且与之捆绑的都是诸如代谢、稳态此类的热门话题。

就宿主代谢稳态这方面而言,不得不说,咱们之前的路还是走窄了——关肠道菌群的大多数研究都集中于大肠或粪便上[1-2]。然而,肠道的其他区域,尤其是消化吸收功能与微生物群组成比较独特的回肠,在调控肠道微环境、生理代谢以及免疫稳态中也发挥了至关重要的作用[3-4]

这不,美国加州大学的Amir Zarrinpar团队慧眼如炬,针对回肠微生物群及其昼夜节律对宿主代谢健康的影响这一问题展开了系统研究,并在《细胞报告》杂志上发表重要成果,揭示了饮食和进食时间影响小鼠回肠微生物群组成及转录组昼夜节律的机制[5]

这项研究指出,饮食诱导的肥胖(DIO)会破坏回肠微生物群组成及转录组的昼夜节律,而限时进食(TRF)对这种被扰乱的节律具有纠正作用并能增加胰高血糖素样肽-1GLP-1,刺激胰岛素分泌,可通过中枢性食欲抑制减少进食量,从而达到降血糖和减肥等作用)释放,恢复回肠胆汁酸池以及法尼醇 X 受体(FXR)信号转导。这些研究发现为TRF对宿主代谢健康的益处提供了实质性证据。

不同饮食和进食模式对回肠微生物群组成及节律性振荡的影响

TRF是将进食时间限制在小鼠活跃期(黑暗条件下)8-10小时内的一类喂养模式,对宿主代谢健康颇有益处。据报道,TRF可减少肥胖和炎症,改善葡萄糖耐受及胆固醇稳态,还能逆转已有的代谢综合征[6-7]

然而,TRF对宿主代谢益处的机制始终没有得以阐明。不过,既然要探寻饮食对代谢健康的影响,那就跳不过肠道微生物群这一步。

既往研究证据显示,肠道微生物群及其次级代谢产物的昼夜节律对于外周生物钟的调控与肝肠代谢调节因子的节律性表达(维持葡萄糖、胆固醇、脂肪酸稳态以及宿主代谢健康)都是必要的[8]

但问题是,饮食对肠道微生物群落动力学的改变能否通过昼夜节律而影响宿主代谢?

综合以上信息,Zarrinpar团队设计了三种喂养模式:正常饮食组(NA),自由高脂饮食组(FA)以及限时高脂饮食组(FT),并于每天不同时间点收集各组小鼠的回肠样本,以研究饮食和进食时间对回肠微生物群昼夜节律的影响。

研究设计与样本收集示意图

结果显示,高脂饮食降低了回肠微生物群的α-多样性和β-多样性FAFT组小鼠回肠的微生物群组成差异较小,说明饮食种类比进食模式更能影响回肠微生物群组成。

对于回肠微生物群的昼夜节律性,研究人员发现,在FA组小鼠回肠中,保持节律性振荡的菌群丰度不到NA组小鼠的一半,FT组小鼠则显示出与NA组小鼠相似水平的周期性波动,这初步表明TRF能够改善被高脂饮食扰乱的回肠微生物群的昼夜节律

不同喂养模式下小鼠回肠微生物群中周期性变化的扩增子序列变异和总数比例

进一步研究发现,乳酸菌仅在高脂喂食条件下具有节律性,其丰度在小鼠活动期间(黑暗阶段)显著降低;虽然光照阶段的乳球菌丰度在两种高脂喂食条件下相差不大,但只有FT组的表现出了节律性,葡萄球菌和链球菌在FT中也有明显的节律性。

由此可见,TRF确实能够恢复或维持回肠微生物群的昼夜节律。

在属水平上特定细菌的相对丰度,“@”表示特定喂养条件下的肠菌节律性

研究报道,肠道微生物群的昼夜节律会影响肝脏转录组[9],浅推一下,回肠转录组是否也会受此影响?

结果显示,与NA相比,FA中周期性转录本显著降低,并通过诱导周期性基因向光照阶段相移而破坏了它们的昼夜节律。

相反,FT不仅维持了与NA相似的转录本水平,还部分恢复了被高脂饮食扰乱的转录本的相位,表明回肠微生物群周期性动力学与TRF对宿主外周生物钟昼夜节律的维持有关

周期性基因的相位分布

此外,FA破坏了回肠中诸多昼夜节律性基因,包括Rev-erbPer3ClockBmal1Cry1Cry2PparaNfil3,而这些基因在FT中变化不大。

由此可以推测,TRF改善小鼠肥胖和代谢失调可能与其维持回肠昼夜节律、生物钟基因的周期相位以及肠道动态相关

昼夜节律性基因表达双图

那么,TRF是如何通过维持回肠微生物群的昼夜节律而对肠道代谢信号通路产生影响的呢?

研究人员发现,FA条件下,胰高血糖素原基因GcgGLP-1前体)和编码GLP-1的基因Dpp4的表达水平均明显降低,并丧失了昼夜节律性,而TRF不仅恢复了GcgDpp4的表达水平,还能维持二者的昼夜节律。

不同喂养模式对GLP-1信号通路转导的影响

除此之外,高脂饮食破坏的胆固醇稳态、胆汁酸池以及胆汁酸转运和再吸收的信号转导也能被TRF逆转。

总的来说,这项研究充分阐明了回肠微生物群组成及转录组昼夜节律对宿主代谢健康的重要作用,在动物水平上为限时进食的代谢益处提供了科学依据,也拉开了回肠在肠道菌群研究舞台中闪亮登场的帷幕!

来自: 奇点网 

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