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研究显示糖皮质激素如何在24小时内控制糖和脂肪水平

2020-01-10 10:53:20 • 来源：

由Helmholtz Zentrum Munchen和德国糖尿病研究中心（D ZD）的研究人员领导的一项研究首次显示了糖皮质激素，如皮质醇，在白天和晚上控制糖和脂肪水平的不同，喂养和禁食，休息和活动，在24小时内。对小鼠进行的研究发现，高热量饮食改变了每天依赖时间的代谢周期。由于糖皮质激素是广泛应用于治疗炎症性疾病的药物，这些发现发表在“分子细胞”上，表明瘦和肥胖患者对类固醇治疗的反应可能不同..最后，它揭示了激素分泌的每日节律（觉醒和喂养前高，睡眠和禁食时低）以及肝脏储存或释放的糖和脂肪的每日周期的生物学功能。

人体内的每个细胞都由一个遵循24小时昼夜节律的内部时钟驱动。它与昼夜的自然循环是同步的，主要是通过阳光，也是通过社会习惯。在一个健康的系统中，糖皮质激素应激激素是由肾上腺每天早上产生的。觉醒前糖皮质激素高峰的分泌，促使机体将脂肪酸和糖作为能量来源，并使我们能够开始日常活动..

当昼夜节律被破坏时（例如。通过轮班工作或时差）和/或糖皮质激素水平改变（例如。通过库欣综合征或长期临床应用），可引起严重的代谢失调-如肥胖、2型糖尿病和脂肪肝。因此，研究人员的目标是了解这些每日应激激素分泌高峰的相关性、这些激素对我们“内部时钟”的影响以及它们在每日代谢周期中的作用。

为了研究糖皮质激素在肝脏中的代谢作用，研究人员使用新的高通量技术来表征其受体的活性，称为糖皮质激素受体。他们白天和晚上每4小时分析一次小鼠肝脏。这些小鼠要么处于正常状态，要么用高脂肪饮食喂养。然后，他们使用基因组学、蛋白质组学和生物信息学的尖端技术来描述糖皮质激素受体何时何地发挥其代谢作用。

研究人员剖析了在肝脏代谢的24小时周期内每天大量释放糖皮质激素的影响。他们可以说明糖皮质激素是如何通过与基因组的时间依赖性结合，在禁食期间（当老鼠睡觉时）和喂食期间（当它们活跃时）调节代谢的不同。此外，他们还展示了大多数节律性基因活动是如何被这些激素控制的。当这种对照丢失（在所谓的敲除小鼠中）时，血糖和脂肪水平就会受到影响。这就解释了肝脏如何在白天和晚上控制血糖和脂肪水平的不同。

在下一步，由于糖皮质激素受体是一种广泛应用于免疫治疗的药物靶点，他们研究了其在注射药物地塞米松后的基因组学效应，地塞米松是一种合成糖皮质激素，也能激活这种受体。“有了这个实验”，Fabiana Quagliarini博士解释说，“我们发现肥胖小鼠的药物反应与瘦小鼠不同。这是首次表明饮食可以改变代谢组织的激素和药物反应”。

糖皮质激素是一组天然和合成类固醇激素，如皮质醇。它们具有强大的抗炎和免疫抑制特性，可以控制免疫系统的活性。这就是为什么它们在医学上被广泛利用的原因。主要的缺点是糖皮质激素也会因其调节糖和脂肪代谢的能力而引起严重的副作用：患者可能会发展为肥胖、高甘油三酯血症、脂肪肝、高血压或2型糖尿病。

了解糖皮质激素如何控制肝脏中24小时的基因活动，从而控制血糖和脂肪的水平，为“药物学”和代谢疾病的发展提供了新的见解。我们可以在分子水平上描述生活方式、激素和生理之间的新联系，这表明肥胖者对日常激素分泌或糖皮质激素药物的反应可能不同。这些机制是设计未来治疗方法的基础。

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