擾亂晝夜節律會導致大腦發生變化從而增加食慾
研究人員發現,使大鼠的晝夜節律不同步會導致大腦發生變化,對食慾和進食行為產生重大影響。這些發現對夜班工作者、時差患者和長期睡眠障礙者俱有重要意義。
我們的晝夜節律–人體生理時鐘–調節糖皮質激素的分泌,這種激素由腎上腺分泌,進而調節許多生理功能,包括新陳代謝和食慾。眾所周知,糖皮質激素能直接調節大腦中控制食慾的多肽或神經肽;其中一些具有促食慾作用(增加食慾),而另一些則具有促厭食作用(減少食慾)。在人體中,主要的糖皮質激素是皮質醇,它被認為是人體的”天然類固醇”。
布里斯託大學的研究人員領導的一項新研究調查了”晝夜節律失調”(通常與夜班或時差有關的身體時鐘紊亂)如何影響大腦對控制飢餓的激素的調節。
研究人員使用摘除了腎上腺的大鼠,將其分為對照組和”時差”組。對照組輸注皮質酮–相當於大鼠的皮質醇–根據正常晝夜光照週期中的光暗線索模擬荷爾蒙的釋放。治療組也接受了皮質酮,但它與光-暗線索錯位了12小時。
研究人員發現,光-暗線索之間的錯位導致失調組大鼠體內的一種促礦物質神經肽–神經肽Y(NPY)失調,導致它們在一天中的非活躍期吃得更多。
對照組大鼠在活動期間(即”白天”)攝取的熱量佔其每日攝取量的88.4%,而在非活動期(”夜間”)只攝取了11.6%。相較之下,”時差反應”大鼠在非活動期攝取的熱量佔其每日攝取量的53.8%,而活動量卻沒有相應增加,這相當於治療組大鼠在非活動期比對照組大鼠多消耗了驚人的460%。
研究人員也發現,非活動期治療組的基因表現發生了顯著變化。他們說,他們的研究結果表明,當每天的糖皮質激素水平與明暗線索不同步時,影響食慾的神經肽就會明顯紊亂。
研究報告的共同作者斯塔福德-萊特曼說:”腎上腺激素皮質酮通常以晝夜節律的方式分泌,它是每天控制調節食慾的大腦肽的主要因素。此外,當我們擾亂皮質酮與晝夜光照週期的正常關係時,就會導致基因調節和食慾在動物正常睡眠期間出現異常”。
研究人員指出,雖然大鼠的體重沒有明顯變化(這可能是由於研究過程只有短短的五天),但攝食行為的”顯著強健變化”立即顯現出來,並在整個實驗過程中保持一致。
他們說,研究中發現的神經肽可能是未來治療飲食失調和肥胖的藥物標靶。此外,他們也向那些試圖僅憑意志力來克服夜間食慾的人提供了一些建議。
研究的通訊作者貝基-康威-坎貝爾(Becky Conway-Campbell)說:”對於那些長期上夜班的人,我們建議他們盡量保持日光照射、心血管鍛煉和在規定的時間用餐。然而,驅動食慾增加的大腦內部資訊很難被’紀律’或’例行公事’所覆蓋,因此我們目前正在設計研究,以評估拯救策略和藥物幹預藥物。我們希望我們的研究結果還能了解慢性壓力和睡眠紊亂是如何導致熱量攝取過多提供新的見解”。
這項研究發表在《通訊生物學》期刊。