还敢吃夜宵吗！毁掉生物钟，彻底改变细胞活动的节律

许多人都有倒班或时差的经历。他们感到昏昏沉沉，食欲不振。味道真的很差。众所周知，这种状况的原因是生物钟被打乱了。长期生物钟紊乱将严重影响人类健康，增加肥胖、2型糖尿病、癌症和其他疾病的风险。

事实上，不仅昼夜倒置会影响生物钟，而且其他更频繁的活动，比如吃饭，也会影响生物钟。不按小时吃饭，往往会导致生物钟紊乱，这也是许多人经常吃夜宵睡不好的原因。

最近，奇点蛋糕受到了冲击。失眠导致进食时间紊乱，加剧失眠和恶性循环。然而，还不清楚进食是如何与生物钟相互作用的。

最近，剑桥大学的科学家们终于为我们解开了谜题。他们惊讶地发现熟悉的胰岛素具有调节生物钟的作用。

受饮食影响的胰岛素可以改变生物钟蛋白质的积累，甚至重塑生物钟的相位，完全改变细胞活动的节奏。如果进食时间紊乱，例如在晚上进食，体内的胰岛素水平会相应地改变，扰乱原有的生物钟并引起各种问题。

这一发现加深了我们对生物钟调节机制的理解，并有助于指导人们通过调节光线和进食时间来调节生物钟，以避免相关疾病的发生，尤其是那些需要长时间轮班工作的人。相关研究发表在*学术期刊《细胞》上，论文的作者是约翰·奥尼尔博士，第一作者是普里亚·克罗斯比博士。

我们的身体就像一台精密的机器。细胞、组织和器官是机器的硬件，而细胞中的基因是控制机器和协调硬件之间工作的软件。软件安排硬件在正确的时间做正确的事情，以避免冲突。这是生物钟。

2017年，诺贝尔生理医学奖授予了三位揭示生物钟机制的科学家。他们发现了一种被称为PER的生物钟蛋白质，这种蛋白质不断积累和分解，并进行24小时的振荡循环。然而，由于PER蛋白可以影响细胞内的各种生理过程，因此生理活性会随着PER蛋白的变化而相应地变化。

除了昼夜变化之外，饮食也是一种周期性的活动，它也会对身体的活动产生重大影响。因此，进食和细胞生物钟之间一定有很强的联系。

有些人推测生物钟会影响进食，而进食也应该对生物钟做出反应[5]。然而，很长一段时间以来，人们对饮食影响生物钟的方式一无所知。

奥尼尔教授一直想解决这个难题。

进食后，哺乳动物最大的变化无疑是血糖和胰岛素，几乎所有的细胞都受到这两种物质的影响。此外，先前的研究发现血糖和胰岛素水平的变化会影响生物钟相关蛋白[6的表达。

因此，奥尼尔教授推测胰岛素或血糖可能是进食和生物钟之间的信使。

但是，是谁呢？

它改变了一种重要的生物钟蛋白——PER2蛋白的积累，而血糖却没有这种作用。这表明胰岛素是调节生物钟的关键分子。

他们还发现胰岛素可以显著改变PER2蛋白的振荡幅度和周期。甚至，高浓度胰岛素可以直接重置PER2蛋白的振荡阶段，这可以说是恢复了出厂设置！

后来，他们证明了胰岛素对不同水平的细胞、组织、器官和个体小鼠生物钟的调节。此外，他们还证实了胰岛素样生长因子-1(IGF-1)与胰岛素有相似的作用，并且也受饮食的影响。

此外，他们还证实了胰岛素和IGF-1通过激活细胞中的PIK3-AKT-mTOR信号通路、促进PER2基因的翻译和增强PER2蛋白的积累来调节生物钟。

胰岛素改变每蛋白振荡周期胰岛素改变每蛋白振荡周期

上述研究揭示了胰岛素对生物钟蛋白的调节机制。胰岛素如何影响动物的生物钟？

首先，研究人员发现胰岛素信号的变化会直接影响个体的进食节奏。用药物抑制小鼠体内的胰岛素信号，发现小鼠进食时间严重紊乱，昼夜节律和进食时间不能同步。

然而，当小鼠进食时间改变时，生物钟会随着胰岛素信号的改变而改变。研究人员强迫老鼠改变进食时间，发现它们的生物钟蛋白质也会相应改变，进食节奏和昼夜节律不能同步。

将进食时间调整到原来的模式后，可以恢复正常的进食节奏，这与昼夜节律是一致的。

现在我们可以证实，随着食物摄入的变化而变化的胰岛素信号可以调节细胞生物钟蛋白质的积累并改变细胞生物钟。

进食影响生物钟的机制

当然，胰岛素不会影响小鼠所有组织的生物钟。小鼠接受光信号的细胞的PER2蛋白不受胰岛素的影响，这部分是动物感受昼夜变化的关键区域。

事实上，这也很容易理解，否则，只要你不按时吃饭一次，你就能极大地改变生物钟蛋白质并影响昼夜节律，因此身体的生物钟完全失灵。然而，如果进食节奏被长期扰乱，最强的维持机制将被打破。

考虑到生物钟机制的保守性和奇点蛋糕本身的经验，有理由相信人类细胞的生物钟也受饮食和胰岛素的调节。换句话说，深夜进食导致的胰岛素水平紊乱将真正摧毁我们的生物钟！

对于许多需要轮班工作或有时差反应的人来说，这一发现可能使我们能够通过调整光线和进食时间来尽快调整被打乱的生物钟，以防止相关疾病的发生。