美國西北大學的科學家們已經發現了深夜進食跟糖尿病和體重增加有關的背後機制。根據美疾病控制中心(CDC)的數據，3730萬美國人患有糖尿病，占美國人口的11.3%。另有9600萬18歲或以上的美國人患有糖尿病前期，占美國成年人口的38.0%。

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肥胖是一種常見的、嚴重的和昂貴的疾病，根據CDC的數據，美國肥胖症的發病率為41.9%。

飲食時間、睡眠和肥胖之間的聯繫是眾所周知的，但人們對此了解甚少。研究表明，營養過剩會改變脂肪組織並擾亂晝夜節律。

西北大學的新研究首次表明，能量釋放可能是我們內部時鐘控制能量平衡的分子機制。從這一理解中，研究人員還發現，在地球自轉的光照環境中，白天是能量以熱量形式散失的最理想時間。這些發現具有廣泛的影響，從節食到睡眠不足以及我們餵養需要長期營養援助的病人的方式。

相關研究報告已於10月20日在《科學》上。

西北大學范伯格醫學院Charles F. Kettering教授Joseph T. Bass博士說道：“眾所周知，儘管人們對其了解不多，但對身體時鐘的傷害將是對新陳代謝的傷害。”他也是西北醫學的內分泌專家。

“當動物食用西式食堂飲食–高脂肪、高碳水化合物–時鐘會被擾亂。時鐘對人們進食的時間很敏感，特別是在脂肪組織中，而這種敏感度被高脂肪飲食甩掉了。我們仍然不明白這是為什麼，但我們知道的是，隨著動物變得肥胖，它們開始在應該睡覺的時候吃得更多。這項研究顯示了為什麼這很重要，”Bass說道。

據悉，Bass還是糖尿病和新陳代謝中心的主任和芬伯格醫學部的內分泌學主任。Bass實驗室的博士後Chelsea Hepler是第一作者並做了許多生物化學和遺傳學實驗，這為該團隊的假設提供了依據。現在在杜克大學的Rana Gupta也是一位關鍵的合作者。

擾亂內部時鐘

在這項研究中，夜間活動的小鼠被餵以高脂肪飲食，要么在它們的非活動期（光），要么在它們的活動期（暗）。在一個星期內，跟那些在黑暗中餵養的小鼠相比，在光照時間餵養的小鼠體重增加了。為了減輕溫度對其研究結果的影響，科學家們將溫度設置為30度並在那裡小鼠消耗的能量最少。

“我們認為也許有一個能量平衡的組成部分，小鼠在特定時間吃東西會消耗更多的能量，”Hepler說道，“這就是為什麼它們可以在一天中的不同時間吃同樣數量的食物，並且當它們在活動期跟應該睡覺的時候吃東西時更健康。”

能量消耗的增加使研究小組開始研究脂肪組織的代謝，看看在內分泌器官內是否發生了同樣的效果。他們發現確實如此，具有遺傳增強的生熱作用–或通過脂肪細胞釋放熱量–的小鼠防止了體重增加並改善了健康。

Hepler還發現了徒勞的肌酸循環，其中肌酸（一種有助於維持能量的分子）在脂肪組織內經歷了化學能量的儲存和釋放，這意味著肌酸可能是熱釋放的基礎機制。

研究結果可為慢性病護理提供參考

Bass和西北大學的同事們20多年前所做的研究為這一科學提供了支撐，他們發現內部分子鐘跟動物的體重、肥胖和代謝之間存在關係。

Bass的實驗室專注於使用基因方法研究生理學，其面臨的挑戰是弄清楚這一切意味著什麼並找到產生這種關係的控制機制。現在這項研究則使他們往前更邁近一步。

Bass表示，這些發現可以為慢性病護理提供參考，特別是在病人有胃管的情況下。病人通常在晚上睡覺時被餵食，此時他們釋放的能量最少。這些病人的糖尿病和肥胖率往往很高，Bass認為這可以解釋為什麼。他還想知道這項研究會如何影響II型糖尿病的治療。如在註射胰島素時是否應該考慮進餐時間？

Hepler將繼續研究肌酸代謝。她說道：“我們需要弄清楚，從機制上講，晝夜節律鐘是如何控制肌酸代謝的，這樣我們就能弄清楚如何促進它。時鐘對脂肪組織層面的代謝健康有很大作用，而我們還不知道有多大作用。”