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轮班工作的小鼠开始患糖尿病

根据南方医学的张博在2019年12月18日发表在开放获取期刊PLOS ONE上的一项研究,将小鼠暴露于明暗周期以模仿人类轮班工人的日程会改变动物的胰岛素敏感性和葡萄糖耐量中国大学和同事。

与环境光亮和黑暗周期同步的生物钟不仅负责调节睡眠和饥饿信号的时间,而且还负责调节葡萄糖的稳态和新陈代谢。先前的研究表明,关键时钟基因的突变可导致小鼠迅速发展代谢紊乱和肥胖症。

在这项新工作中,研究人员使雌性小鼠处于不断变化的明暗循环中。在每周的四天中,将12个小时的光照和12个小时的黑暗与小鼠的先前时间表对齐。在接下来的三天中,日程安排向前跳了八个小时,在正常的光照期中途开始出现黑暗。经过这一交替安排的四个星期后,研究人员在一天中的多个时间点测量了小鼠的葡萄糖耐量,胰岛素耐量和胰岛素分泌,以及食物摄入量和体力活动。对照小鼠在整个四个星期中保持在静态的12小时明暗循环中。

轮班工作时间表上的小鼠在光照期早期的空腹血糖水平(10.86 mmol / L vs 8.98,t = 2.821,P = 0.022)和肝糖原水平(F = 29.883,p <0.001)增加。控制动物。此外,在光照期的中间,胰岛素敏感性增加(F = 9.056,p = 0.009)。但是,将喂养限制在固定的12小时内可以消除这种对胰岛素敏感性的改变。虽然平均每日葡萄糖耐量在轮班工作日程中没有变化,但正常的每日葡萄糖耐量节律却偏移了2.27小时,并且振幅衰减了20.4%。轮班工作时间表不会影响总体食物摄入量,尽管按轮班时间表工作的小鼠早于对照小鼠进食。

当前的研究受到以下事实的限制,即仅研究了雌性小鼠并且未收集睡眠数据。但是,如果这些小鼠中观察到的葡萄糖耐量模式也发生在轮班工作人员身上,则可能导致葡萄糖摄取节律和进餐时间不匹配,在进餐期间会出现葡萄糖不耐受。胰岛素敏感性和葡萄糖耐量的变化可能会使轮班工人处于罹患II型糖尿病的更大风险中。

Zhand补充道:“夜间光照引起的昼夜节律紊乱对轮班工作人员乃至普通人群的葡萄糖代谢产生严重影响。”

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