JLipidRes：揭示機體生物鐘控制脂肪代謝的分子機制

　　在果蠅機體中，生物鐘（晝夜節律鐘，circadian clocks）也控制著機體的脂肪代謝，近日，一篇發表在國際雜志Journal of Lipid Research上題為“The circadian clock is required for rhythmic lipid transport in Drosophila in interaction with diet and photic condition”的研究報告中，來自德國的科學家們通過研究揭示了生物鐘是如何控制人類機體中的脂肪代謝的。

　　現代人類的生活方式是如何導致代謝性疾病發生的，這一點眾所周知，不規律的飲食、傍晚或者晚上進食以及長期缺乏節制都被認為是誘發代謝綜合征（metabolic syndrome）的主要因素，代謝綜合征的主要特征包括肥胖和高血壓、血糖升高以及脂質代謝受損，然而，科學家們對其背后機制知之甚少。這項研究中，研究人員就通過研究深入揭示了對機體代謝紊亂的認識，他們調查了在果蠅機體中生物鐘是如何控制其脂肪代謝的。脂質或脂肪是生物體內的宏觀營養物質，比如，其能作為生物膜的基本組件、信號物質和長期的能量儲存，為了抵達靶向細胞，脂質就必須在從腸道攝入后或從脂肪儲存動員時通過血液來進行運輸。

　　然而，這種“脂質循環”會受到現代生活方式的干擾，諸如輪班工作、不規律的飲食和食物的長期供應并不符合機體的晝夜節律以及響應內部時鐘所規定的節奏。因此，研究人員就利用果蠅為例來調查昆蟲機體中脂質代謝的規律波動性，他們測試了生物鐘在這一過程中的作用，以及諸如光照、食物攝入和食物組分等因素對這一過程的影響，他們特別關注的是一種所謂的血淋巴結構（hemolymph，其類似于人類的血液）和對其進行運輸的脂質分子。Wegener強調，我們的數據表明，生物鐘能協調血淋巴中運輸脂質的每日振蕩與果蠅的休息期（即所謂的合成代謝午休期，anabolic siesta phase）相一致，然而，這些振蕩的形狀和強度會受到光線的強烈影響。

　　這項研究中，研究人員使用了正常、健康的果蠅以及生物鐘被遺傳修飾關閉的突變體，研究人員將果蠅飼養在不同的光照條件下，有時是有規律的光（暗節律，dark rhythm），有時是持續的黑暗；此外還讓它們攝入了不同的飲食，從純糖的培養基到標準培養基，后者含有大量的營養物質。通過血淋巴，研究人員就能定期監測果蠅體內運輸某種脂質的濃度，結果發現，健康的果蠅在純糖培養基上進行光-暗循環時，其體內的脂質濃度較高，尤其是在光照開始和結束時；在恒定的黑暗條件下，研究人員僅發現了一次濃度的增加，而且總是出現在“主觀日”（subjective day）的一天的中間，沒有機體生物鐘的果蠅則不會出現這種規律性的變化。當給予果蠅充足的全食而并非僅給予糖時，這些變化或許就不會那么明顯了，在這種情況下，血淋巴中資質水平的節律性變化就會大大減弱，科學家們認為，在有時間限制的喂食過程中，無論食物攝入的時間如何，脂質濃度都會在光照階段的中間達到一次峰值，這或許就是由生物鐘所控制的振蕩的明確跡象。

　　當然，果蠅機體中的這些過程在某些方面與人類或其它哺乳動物不同，盡管如此，研究人員堅信，這項研究目前僅僅能作為一個起點，從而利用果蠅現有的遺傳工具來剖析潛在的一般機制，而從更長遠的意義上來看，也能為理解人類機體中的類似過程和其背后潛在的病理學改變提供一個研究起點。下一步，研究人員還想通過研究調查生物鐘在機體腸道和脂質體（類似于人類的肝臟和脂肪組織）對節律性的影響；為此他們就想從遺傳上來關閉這些所謂的生物鐘，或促使其與機體其它的時鐘不同步，而這或許能作為一種動物模型來研究與機體時鐘不同步的影響，比如在夜間定期攝入食物等。