每个物种都有自己独有的生物种，然而却会由于各种原因，常导致自身生物钟的运行出现紊乱，从而产生肥胖和代谢相关的疾病。然而，在一项近期发表于《Cell Metabolism》杂志的研究中，来自Salk研究所的科学家们发现，对生物钟紊乱的小鼠，仍然可以通过将每天摄入食物的时间控制在10小时以内来预防肥胖和代谢疾病。
一般哺乳动物体内的细胞都以24小时为周期运行，这个周期被称为昼夜节律——亦即细胞周期。这种周期控制着各种基因的活跃时间。例如，在人类中，用于消化的基因在白天更活跃，而用于细胞修复的基因在晚上更活跃。
此前，论文的通讯作者Satchidananda Panda的实验室曾发现，如果小鼠24小时随时可以摄入高脂肪食物将会导致肥胖，并由此引发一系列代谢疾病，包括高胆固醇、脂肪肝和糖尿病。但是当这些小鼠被限制在每天8到10小时的高脂肪饮食时，小鼠开始变得苗条和健康。Panda实验室将这种健康益处归因于保持小鼠与细胞时钟更好地同步——例如，当消化基因更活跃时，摄入大部分卡路里。
在当前的研究中，该小组旨在通过禁用负责维持小鼠（包括肝脏）生物钟的基因来更好地理解昼夜节律在代谢疾病中的作用，该生物钟可以调节多种代谢功能。这些无生物钟小鼠的遗传缺陷使它们容易肥胖、糖尿病、脂肪肝和血液胆固醇升高。当喂食它们脂肪和含糖食物时，这些疾病会进一步恶化。
为了测试限时进食时间是否有利于这些“无生物钟”小鼠，Panda小组将它们分别置于两种高脂肪饮食方案中：一组可以全天进食，另一组只能在10小时内摄入相同数量的卡路里。正如研究小组所料，可以在任何时候进食的群体变得肥胖，并患上代谢疾病。但是在10小时内摄入相同热量的小组仍然保持着苗条和健康——即使受试小鼠并没有内部 “生物钟”，也就是说它们在遗传学上被定义为病态。这告诉研究人员，10个小时的时间窗对健康的好处不仅仅是因为饮食限制在消化基因更活跃的时候。
“从之前的研究来看，我们一直认为生物钟在内部定时开启和关闭新陈代谢基因的过程”， 该论文的第一作者、索尔克生物研究所的科学家Amandine Chaix说，“虽然这可能仍然是真的，但这项工作表明，通过控制动物的进食和禁食周期，我们基本上可以克服缺乏内外部生物钟系统的问题。”
新的研究还表明，生物钟的主要作用可能是告诉动物何时进食以及何时远离食物。这种内部时间安排在进食状态下的充足营养和禁食期间的必要修复或恢复之间取得了平衡。当这种生物钟被打乱时，比如当人类轮班工作时，或者当它由于基因缺陷而受到损害时，营养和再生之间的平衡就会瓦解，疾病就会出现。 值得注意的是，随着年龄的增长，我们的生物钟会减弱。昼夜节律钟的这种随年龄而变的恶化与我们患代谢疾病、心脏病、癌症和痴呆症的风险增加也是相关的。
现在，研究人员带来的好消息是，简单的生活方式，比如在10小时内吃完所有食物，可以恢复平衡，避免代谢疾病，保持健康。“我们中的许多人可能有一个或多个导致疾病的缺陷基因，这些基因使我们感到无助，注定会生病。但是一个好的生活方式可以战胜缺陷基因的不良影响，这一发现为人们带来了保持健康的新希望。” Panda说。
据悉，该实验室下一步计划研究在8-10小时内进食是否能预防或逆转许多衰老疾病，以及目前的研究如何应用于人类。目前，他们的网站允许来自世界各地的人报名参加研究，通过下载应用程序可获得如何采用最佳每日进食-禁食周期的指导。研究人员希望利用这成千上万人的日常饮食和健康状况数据能更好地了解日常饮食-禁食周期如何维持健康。
[1]Amandine Chaix, Terry Lin, Hiep D. Le, Max W. Chang, Satchidananda Panda. Time-Restricted Feeding Prevents Obesity and Metabolic Syndrome in Mice Lacking a Circadian Clock. Cell Metabolism, 2018; DOI: 10.1016/j.cmet.2018.08.004
[2] Salk Institute. (2018, August 31). Eating in 10-hour window can override disease-causing genetic defects, nurture health: Periods of fasting can protect against obesity and diabetes. ScienceDaily. Retrieved September 10, 2018 from www.sciencedaily.com/releases/2018/08/180831130131.htm
