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“熬夜胖三斤，早餐胜黄金？”顶刊研究告诉你，这是真的！

医学界内分泌频道 · 公众号 · · 2025-02-03 19:30

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*仅供医学专业人士阅读参考

吃睡习惯如何左右你的代谢？

整理：静心

为什么熬夜会让你变胖？为什么早餐被称为“皇帝的一餐”? 吃饭与睡眠，这些日常习惯看似简单，实则对健康与代谢平衡至关重要。人体的昼夜节律生物钟精密调控生理活动，而小肠则通过双向营养供应维持稳态。作息与饮食不规律会打乱这些机制，导致肥胖、代谢性疾病等风险增加，全身代谢稳态失衡……

挑战“昼夜节律”，肥胖悄悄来袭？

规律作息与饮食才是防胖秘籍！

相信你已经听说过，在我们体内，有一个精密的生物钟，它负责调控体温、内分泌、代谢等生理活动，使之随着日夜更替有序运行。这一生物钟也指挥着脂肪组织的代谢活动，包括脂肪的分解与合成。当生物钟被打乱，比如频繁熬夜或暴饮暴食时，脂肪的代谢平衡就会受到干扰。

与此同时，脂肪组织内拥有一个特殊的免疫系统，其中 IL-17这一免疫分子在促进脂肪组织产热、维持体温方面发挥着关键作用 。

那么问题来了，如果生物钟被打破，是否会影响脂肪组织中IL-17的产生，进而对整体健康造成不利影响？基于这个想法，有科研团队展开了一项研究 ^[1] （图1），该研究近期发表于 Nature 。

图1：研究发表于 Nature

研究者通过分析小鼠脂肪组织中的T细胞，鉴别出两种类型：type1型（分泌干扰素-γ）和type17型（分泌IL-17）。他们发现， type17型细胞的生物钟基因表达水平较高，尤其在分泌IL-17的γδT细胞中更为显著。 进一步检测生物钟的关键基因Nr1d1和Per1后，确认这并非偶然。更为重要的是，IL-17A的分泌直接受到生物钟基因的调控，展现出昼夜节律性，而干扰素-γ的分泌则无此节律。这表明 生物钟直接调节IL-17A的分泌，对维持脂肪中γδ17T细胞的稳定至关重要。

此外，研究者还发现高脂饮食会导致小鼠脂肪γδT细胞对IL-17A和RORγt的表达增加，同时昼夜节律性消失。这与敲除生物钟基因的实验结果相似，表明高脂饮食会扰乱脂肪组织的脂质代谢节律，进而影响IL-17A的表达。因此， 脂肪组织中IL-17A的分泌与进食行为密切相关，摄食行为的破坏会干扰脂肪γδ17T细胞中IL-17A的表达。

研究者还进一步探讨了γδIL-17A的分泌是否调节了脂肪的从头合成过程，结果发现IL-17A的表达与 从头脂肪生成（de novo lipogenesis，DNL） 相关基因的表达高度相关，而与脂肪分解无关。在特定条件下，双敲除IL-17A和IL-17F的小鼠体温明显降低，呼吸交换率的节律性也明显减弱。这些结果表明， 脂肪组织驻留的γδT细胞分泌的IL-17A具有昼夜节律性，并通过节律性震荡来调节脂肪组织的DNL和产热维持。

综上所述 ，type17型先天性T细胞受到分子钟基因的调节，特别是在脂肪组织中，并介导了RORγt和IL-17A的昼夜节律。脂肪细胞中IL-17信号的缺失会破坏昼夜节律性DNL，最终损害全身代谢节律和昼夜节律体温调节。

简单点说，一旦生物钟被打乱，如饮食或睡眠不规律，会使得原本IL-17昼夜节律性的分泌紊乱，进而影响整体健康。所以，你还想挑战”昼夜节律”的底线吗？赶紧调整，早睡早起，按时吃饭才是硬道理！

不吃早餐？小肠代谢“大乱斗”！

小肠作为一个多领域的细胞生态系统，负责营养吸收、激素分泌、与共生微生物群的相互作用以及保护我们免受病原体的侵害。它拥有一个由 肠道饮食和微生物代谢物（肠内侧） 以及 宿主全身代谢物（浆膜侧） 共同构成的双重营养供应环境。然而，关于这两侧对小肠生理的具体贡献，目前仍缺乏深入了解。

为了深入探究两路营养供应系统对生理的全面影响，研究者们开展了一项研究 ^[2] （图2），并设计了三种小鼠喂养模型，来观察不同营养供应条件下小肠的生理变化：

• 假手术组 作为对照，维持正常饮食；

• 全胃肠外营养（TPN）组 停止进食，仅通过尾静脉输注满足营养需求；

• 饥饿组 则剥夺食物，仅继续盐水输注。

图2：研究发表于 cell

研究者创新性地开发了提取肠道间质液（GIF）的方法，以揭示小肠内部微环境和细胞通讯的奥秘。利用无偏倚代谢组学、定量蛋白质组学分析，结合16S测序和RNA-seq技术，研究者们对GIF的组成、黏膜相关微生物组和空肠组织肠道转录组特征进行了全面探索。通过跨尺度生物信息学分析，这些微生物、细胞信息与GIF代谢组学和蛋白质组学数据集得到了有效整合（图3）。

图3：研究设计

研究发现：

• 小肠双向营养供应系统的异质性： 小肠从肠内侧和浆膜侧获取的营养对其生理有显著差异。这种差异体现在小肠的多个方面，包括微生物、代谢、蛋白质和转录组（图4）。

• 肠-浆膜供给系统的营养吸收具有时空特征： 小肠上皮细胞能够利用其极性，从两个不同的细胞膜区域获取和运输营养物质。研究发现，葡萄糖、胆固醇和谷氨酰胺等营养物质的吸收模式在肠和浆膜之间存在明显差异（图5）。

• 绒毛内代谢异质性和功能专门化： 小肠的绒毛内存在着高度的代谢异质性，这种异质性支持了不同细胞类型的特定功能。研究者利用基质辅助激光解吸/电离-MSI（MALDI-MSI）方法揭示了绒毛内代谢的高空间分辨率图像，深入了解了空间功能的专业化（图6）。

• 单细胞分辨率下的营养供应系统特征： 通过单细胞RNA测序（scRNA-seq），研究者发现肠内营养供给对小肠内各种细胞类型之间的协同合作有深远影响，揭示了单细胞水平上的转录组状态（图7）。

• 营养供应侧与上皮细胞空间分区功能： 小肠上皮是一个精心组织的结构，其细胞功能沿着绒毛轴精确调节。研究发现，在不同营养供应条件下，有效的营养吸收区域也需要动态调节其屏障功能，而真菌代谢物在这一过程中发挥了重要作用（图8）。

• 肠内营养剥夺的影响： 在特定时间窗内中断进食会导致小肠营养吸收的动态适应，重塑染色质的可及性并募集相关转录机制，进而影响脂质吸收（图9）。

• 不吃早餐对全身代谢稳态的损害： 研究发现，不吃早餐会导致小肠对胆固醇的吸收增强，从而加剧动脉粥样硬化病变，对全身代谢稳态造成损害。这一发现强调了规律饮食，特别是早餐的重要性（图10）。

向右滑动查看图4-图10

图4：小肠双向营养供应系统的跨尺度描述

图5：肠-浆膜供给系统对营养物质的吸收具有时空特征

图6：绒毛内高分辨率代谢异质性和功能专门化

的空间特征

图7：单细胞分辨率下双向营养供应系统的特征

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