陆军军医大研究:限时进食可以通过调整生物钟来改善疲劳
2024/12/30 15:25:18 学术科普 作者:知识官 微生物博士在读 我有话说(0人评论) | 字体大小:-│+ |
01.随着工业化进程的加速,疲劳问题变得越来越普遍。无论是体力劳动者还是脑力工作者,长时间或高强度的工作都会导致机体不适和工作效率下降。体力劳动通过大量消耗能量引发体内环境偏酸,而持续紧张的脑力劳动则会使大脑皮层中枢神经系统从兴奋转入抑制状态,导致思维迟钝和注意力分散。尽管疲劳现象广泛存在,但其背后的分子机制尚未完全明了。
近日,陆军军医大学张志辉、李旻典与丹麦哥本哈根大学 Jonas T. Treebak 合作,在《Science Bulletin》上发表了题为“Circadian nutrition: is meal timing an elixir for fatigue?”的研究论文。该研究总结了营养生物钟(Circadian Nutrition)领域的最新进展,并提出了一套基于昼夜节律干预以缓解疲劳的理论框架。这一发现不仅揭示了疲劳背后复杂的生物学机制,也为对抗疲劳提供了新的思路。
02.生物钟是调节全身代谢的关键因素之一。在分子水平上,几乎所有细胞都表达核心生物钟基因,这些基因通过转录-翻译反馈回路产生节律性表达模式。其中,转录因子 BMAL1/CLOCK 调控的转录-反馈环路是生物钟的核心分子机制,存在于几乎所有的细胞中,形成细胞生理的昼夜节律。大脑中的下丘脑视交叉上核(SCN)作为中枢生物钟,协调外周器官组织的生物钟,共同维持机体行为、生理和代谢的昼夜节律。当外周组织和下丘脑的生物钟紊乱时,可能导致肥胖、糖尿病等代谢性疾病的发生。
研究表明,限时进食可以通过调整生物钟来改善疲劳状况。具体来说:
静息期限时进食(DRF):类似于人类斋月禁食的方式,激活肌肉生物钟介导的 Plin5 基因表达昼夜节律,增强肌肉代谢和运动耐力。
活动期限制进食(NRF):类似于人类的16:8间歇性断食,使断食周期与生物钟保持一致。NRF 可以改善全身葡萄糖代谢,增强肌肉和肝脏的昼夜节律,提高机体糖脂代谢效率,延缓肌肉衰老。
此外,研究还发现了运动诱导的代谢产物具有显著的时间效应。例如,在每天的早期活动期,肌肉和血清中的酰基肉碱水平增加更多,这反映了肌肉脂肪酸氧化活性的提升。这种时间效应在日间限制喂养(DRF)中尤为明显,表明合理的饮食时间安排可以优化代谢过程,进而减轻疲劳感。
03.综上所述,生物钟对疲劳的调节作用为基于营养生物钟的生活方式干预提供了一条有希望的途径。迄今为止,针对代谢性疾病的临床试验已经证明,营养生物钟是一种安全且易于采用的生活方式干预手段。深入了解疲劳的昼夜生物学机制,有助于解决由疲劳引起的社会和经济挑战,为提高公众健康水平开辟新方向。