健身動起來

上夜班長膘的原因找到了!

我猜,點開推送的你,已經玩了好一會兒手機了。
雖然對打工人來說,這點兒自己的時間實在寶貴,但是更寶貴的,還是那一旦失去就很難追回的曼妙身材啊。

2019年,《自然》雜志刊登了一項來自西班牙學者的科研成果,研究者們發現,光信號可以誘導腸道內3型天然淋巴細胞(ILC3)的紊亂,導致腸道內免疫失衡,微生物群構成和脂質代謝都會受到不良影響

啥意思?再熬夜,你就等著腸道感染、小肚子長肉吧!

先不說咱們這些主動熬夜的,科學家們很早就發現,那些工作要求必須得倒班或者是經常換時區的空中飛人們,往往更容易超重或肥胖,也容易患上代謝相關疾病和腸道炎症。

這是為啥呢?

2017年的諾貝爾生理學或醫學獎給了我們一個可能的答案——生物鍾

生物鍾就如同它的名字一樣,是刻在基因組上的一座精密的小鍾,生物體內幾乎所有細胞都存在固定的節律,以保證正常的生理功能。而這些小小時鍾也不是完全獨立的,它們在大腦這個司令塔的指揮下,相互協調配合,組成一個健康的整體

那麼是不是生物鍾的紊亂帶來了這些疾病呢?

研究者們分析了小鼠腸道內免疫細胞的基因表達,發現一類特別「有節奏」的細胞,3型天然淋巴細胞(ILC3)。在成熟的ILC3中,和生物鍾相關的基因表達水平特別高,而且很明顯和ILC3相關轉錄因子的表達節律是相關的

ILC3中生物鍾相關基因表達水平很高

說起來,ILC3也是一類相當重要的免疫細胞,它在調控炎症、感染、微生物組成和代謝中都有重要的作用。而且此前也觀察到,ILC3和神經元可以相互作用,誘導免疫防禦。

看來這個ILC3很可疑呀,值得好好研究一下。

於是研究者們特異性敲除了小鼠所有造血細胞中的生物鍾激活基因Arntl,人為地破壞ILC3的晝夜節律。結果顯示,這些小鼠腸道中的NK細胞以及ILC1和ILC2都比較正常,但是ILC3的數量卻有了一個非常明顯的降低

同時,破壞另一個生物鍾基因Nr1d1也會造成類似的後果。

前面我們說過,ILC3有很多重要的生理功能,那麼它的缺位,會給機體帶來怎樣的影響呢?

研究者給小鼠製造了一次檸檬酸桿菌造成的腸道感染,結果Arntl缺失小鼠表現出了更嚴重的感染症狀,表達IL-22的ILC3更少,細菌侵染的部位更大,腸道上皮對感染的反應更弱,小鼠的因病死亡的也更多

很顯然,生物鍾的紊亂使得小鼠的免疫防禦變弱了。

生物鍾紊亂的小鼠腸道感染更嚴重

另外,還有研究顯示,ILC3能夠調節脂質代謝,研究者也在小鼠中觀察到了相應的現象。與正常的同窩小鼠相比,Artnl缺失小鼠各種脂質轉運蛋白的表達有了改變,小鼠的皮下脂肪積累更多。

嗯,生物鍾一亂不光免疫受損,還會變胖呀……

那麼生物鍾到底對ILC3做了什麼呢?

這個事兒說起來還挺有意思。Artnl缺失小鼠腸道中的ILC3不是變少了嗎?原本研究者以為,Artnl可能是ILC3生長發育的一個關鍵節點,Artnl缺失使得不能形成成熟的ILC3。

但是呢,實驗結果卻並不符合這個猜想。缺失Artnl根本不耽誤ILC3長大,ILC3中的絕大多數基因表達都不受Artnl調控,可以說Artnl對ILC3的成長近乎可有可無

ILC3中的絕大多數基因都不受Artnl缺失的影響

那是怎麼回事兒呢?

當研究者把研究范圍擴大到其他器官,答案就出現了。對比正常小鼠,Artnl缺失小鼠的脾髒、肺和外周血液中的ILC3水平其實都是正常的,只有腸道中數量特別少

所以呀,Artnl不是阻攔了ILC3的成熟,而是耽誤ILC3去往正常工作崗位。進一步研究顯示,缺失Artnl,ILC3細胞表面幫助它們遷移定位的關鍵受體不能正常表達,ILC3根本不能進入腸道中,全都堆積在腸繫膜淋巴結里了

正常來說,生物鍾基因缺失肯定是個不常見的現象,我們生物鍾紊亂,還是主要由於外界的因素,比如說吃飯、比如說睡覺,甚至腸道菌變化都可能影響生物鍾。

經過測試,在諸多因素中,主要影響ILC3節律的就是光信號。當研究者人為給小鼠顛倒晝夜,結果報告基因的表達周期完全顛倒過來了

晝夜顛倒小鼠的報告基因表達也顛倒了

所以說,該關燈睡覺就趕緊睡覺吧~

最後,考慮到腸道又不能直接接觸到外界的光信號變化,研究者們繼續探索了背後的神經機制。

下丘腦視交叉上核(SCN)是大腦中光信號的管理中心。研究者通過手術破壞小鼠SCN功能,結果ILC3的節律也被破壞了,可見ILC3的節律是直接受到大腦生物鍾調控的

手術破壞SCN導致ILC3節律紊亂

這麼來看,工作晝夜顛倒的人易胖、易患腸道疾病就不足為奇了,不規律的生活通過大腦影響以ILC3為中心的通路,造成免疫和脂質代謝平衡的破壞,繼而引發一系列疾病風險的升高。

所以呀,手機誠好玩,身材價更高 ……