中醫(yī)里講究順應(yīng)“四時(shí)四季養(yǎng)生”，意思是人體需要根據(jù)不同季節(jié)的特點(diǎn)，調(diào)整飲食習(xí)慣，以適應(yīng)氣候變化和身體的需求。而且隨著不同季節(jié)的更替，我們的飲食習(xí)慣和能量消耗也是不一樣的，那么，到底為什么會有這些變化，科學(xué)又如何解釋呢？

近日，有研究者對此進(jìn)行了探索，發(fā)現(xiàn)光周期對能量代謝的影響部分是由于食物攝入模式的差異所導(dǎo)致的，這項(xiàng)研究也是同類研究中首次分析光照時(shí)間對于小鼠機(jī)體代謝影響的一項(xiàng)研究。相關(guān)研究成果“Seasonal light hours modulate peripheral clocks and energy metabolism in mice”于2023年10月3號發(fā)表在Cell Metbolism上。研究揭示與飼養(yǎng)在夏季光周期（LL）的小鼠相比，飼養(yǎng)在冬季光周期（SL）的小鼠脂質(zhì)代謝增加，脂肪和甘油三酯的含量降低。并發(fā)現(xiàn)在季節(jié)更迭過程中經(jīng)歷的日照時(shí)間的不同，可通過調(diào)節(jié)進(jìn)食時(shí)間來影響能量代謝。

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005

研究人員將小鼠隨機(jī)喂食低脂飲食（LFD，10%脂肪）或高脂飲食（HFD，45%脂肪），并隨機(jī)分配到三個(gè)不同光周期（SL 6L:18D，EL 12L:12D或LL 18L:6D）飼養(yǎng)13周。發(fā)現(xiàn)SL（冬日光）飼養(yǎng)的小鼠體重增加較為緩慢，體內(nèi)脂肪減少，肝臟中甘油三酯含量較低，骨骼肌中甘油三酯含量、胰島素和瘦素水平未受到光照長短的影響。

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005

為了探索光照周期對脂肪的影響，研究人員研究了小鼠在晝夜循環(huán)中體內(nèi)的代謝產(chǎn)物。發(fā)現(xiàn)與SL小鼠相比，飼養(yǎng)在LL光周期的小鼠在每日能量攝入和呼吸交換比（RER）方面變化幅度不大，并且總體RER較低。SL和LL小鼠之間葡萄糖和胰島素的循環(huán)水平?jīng)]有差異。然而，與LL小鼠相比，HFD喂養(yǎng)的SL小鼠的血漿非酯化脂肪酸（NEFAs）水平顯示出更高的節(jié)律性。這些數(shù)據(jù)表明，不同季節(jié)的光照能夠調(diào)節(jié)小鼠體內(nèi)能量代謝物的儲存和釋放。

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005

接下來，研究人員探討了光周期如何調(diào)節(jié)肝臟中節(jié)律基因的表達(dá)。在不同光周期時(shí)，SL導(dǎo)致的節(jié)律基因轉(zhuǎn)錄本存在的差異值與LL多，卻比EL少，說明LL和EL光周期導(dǎo)致節(jié)律基因轉(zhuǎn)錄本產(chǎn)生的差異較小。接下來，研究人員比較了SL和LL光周期時(shí)表達(dá)存在差異的基因，發(fā)現(xiàn)在LL光周期中參與脂肪生成的基因量表達(dá)較高，在SL光周期中參與禁食的基因量表達(dá)較高。為了確定光周期之間節(jié)律性的轉(zhuǎn)錄差異是否可以轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì)豐度，研究人員研究了Thrsp，發(fā)現(xiàn)其在SL和LL光周期中的表達(dá)存在巨大差異?？傊@些數(shù)據(jù)表明光周期改變了參與肝臟能量代謝的轉(zhuǎn)錄組的節(jié)律性。

光周期的主要影響之一是對進(jìn)食時(shí)間的影響。因此，他們接下來研究了不同光周期引起的生理差異是否是由于食物攝入的時(shí)間的影響。研究人員將小鼠分別喂食LFD或HFD，并在SL或LL光周期下飼養(yǎng)8周。然后將小鼠轉(zhuǎn)移到間接量熱系統(tǒng)中，其中給它們隨意提供8天食物，然后進(jìn)行6小時(shí)限時(shí)喂養(yǎng)（TRF）。研究發(fā)現(xiàn)，在不同光周期飼養(yǎng)的小鼠之間的許多代謝差異（RER，血漿NEFA，肝糖原，肝臟甘油三酯含量）是由于食物攝入時(shí)間的不同引起的。然而，飼養(yǎng)在SL光周期的小鼠體重和脂肪量的減少可能是由于在這期間新陳代謝的增加引起的。

為了確定褪黑激素的存在是否會改變光周期對新陳代謝的影響。研究人員將HFD喂養(yǎng)的分泌褪黑激素的C3H / He小鼠在SL或LL光周期下飼養(yǎng)8周，并研究其新陳代謝和晝夜節(jié)律。發(fā)現(xiàn)與LL小鼠相比，SL小鼠的體重和脂肪減少在能量攝入方面更具有節(jié)律性SL與LL小鼠的RER均有增加，并且飼養(yǎng)在SL光周期的C3H小鼠的RER幾乎沒有節(jié)律性。與LL小鼠相比，SL小鼠的血漿NEFA水平提高，而血糖不受光周期的影響。與C57BL / 6N小鼠相比，SL的C3H小鼠與LL相比其肝臟中甘油三酯的含量沒有明顯變化。這些結(jié)果表明，光周期對體重增加，脂肪量，新陳代謝和RER的影響不受褪黑素的影響。然而，光周期對肝臟代謝節(jié)律性和肝臟脂肪含量的影響可能與褪黑素有關(guān)。

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005

總之，光周期可以通過影響進(jìn)食時(shí)間影響體內(nèi)新陳代謝，并且與褪黑激素?zé)o關(guān)。盡管光周期的不同引起的代謝變化的影響較小，但較長時(shí)間暴露在長光周期內(nèi)其新陳代謝或肝臟甘油三酯含量可能會受到影響。由于人造光的影響，大多數(shù)人生活在長光周期中，所以這對我們本身的新陳代謝也會帶來一定的影響。研究者認(rèn)為，對人類進(jìn)一步的研究表明，改變機(jī)體在夜間接觸的人造光或在一年中接觸自然光的時(shí)間或許能用來改善機(jī)體的代謝健康。

參考文獻(xiàn)：Small, L., Lundell, L. S., Iversen, J., Ehrlich, A. M., Dall, M., Basse, A. L., ... & Zierath, J. R. (2023). Seasonal light hours modulate peripheral clocks and energy metabolism in mice. Cell Metabolism, 35(10), 1722-1735.

撰文 | Shmily

編輯 | 蓁蓁

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