生物钟功能障碍如何导致血脂紊乱

像所有的生物,人类生理过程受昼夜节律的影响。我们的内部时钟中断由于日益不平衡的生活方式是直接关系到爆炸在2型糖尿病的情况下。通过什么机制?

日内瓦大学的一个团队(UNIGE)和日内瓦大学医院(拥抱),在瑞士,是提升面纱的一部分:这干扰破坏细胞的脂质代谢分泌glucose-regulating荷尔蒙。鞘脂类和磷脂,脂质位于细胞膜,似乎特别的影响。这种变化在血脂水平导致这些细胞的膜的刚度。这些结果,阅读杂志公共科学图书馆生物学,提供进一步证据的重要性昼夜节律在代谢紊乱。

脂质有多种细胞功能。作为细胞膜的主要成分之一,它们参与细胞的信号通路相互沟通和与他们的环境。“我们已经知道了一段时间,生物钟的混乱是密切相关的代谢疾病,如2型糖尿病,身体在哪里不再能够有效调节血糖水平,”查娜Dibner解释说,一个部门的教授手术和细胞生理和新陈代谢,以及糖尿病中心UNIGE医学院和拥抱,领导这项研究。“这也建立了脂质代谢紊乱中发挥重要作用。但是昼夜节律的影响脂质函数仍然是未知的。”

一个复杂的在体外人类分子钟的模型

胰岛内分泌细胞集群的不同类型的位于胰腺,特别是负责胰岛素和胰高血糖素的分泌,调节血糖的激素。了解脂质受到昼夜节律的影响,科学家们分析了超过1000的振荡概要脂质在人类胰岛2型糖尿病患者和健康人。“我们使用的实验设计是特别复杂的”,查娜Dibner Petrenko解释之上。研究员的实验室和这项研究的第一作者。“当我们研究肌肉,例如,我们可以每小时检查一次。但当涉及到内部器官如心脏、肝脏和胰腺,因为在这种情况下,这当然是不可能的。因此我们必须开发一个模型的分子时钟中断在体外与人类胰岛细胞。”

在生物体中,中央在大脑协调外围时钟时钟根据外界刺激细胞的器官。在实验室里,科学家们因此人为中央时钟重新同步细胞所取代。“事实上,在体外,每个细胞保留自己的韵律性但是没有整体协调。然而,我们的工作目的是准确理解节奏,形成多细胞的人口所需内分泌胰腺的功能作为一个实体,控制细胞内的脂质代谢,”Petrenko说之上。

加强膜的

比较小岛从2型糖尿病患者和健康人群表明,血脂水平摆动白天更比此前认为的。“不仅是胰岛血脂水平在糖尿病和非糖尿病不同,但他们振动的方式在一天也不同。”

此外,科学家们观察到一个特别大的变化时间的磷脂和鞘脂类,两类脂质,是细胞膜的主要成分。“最近的研究表明这些含磷的之间的联系和鞘脂类胰岛素生产能力的损失典型的2型糖尿病,”查娜Dibner解释道。“我们的研究方向相同:我们观察到小岛与生物钟有磷的积累和加筋膜鞘脂类。这可能影响细胞的检测环境信号的能力,因此在需要时分泌胰岛素。“此外,科学家能够繁殖现象与健康胰腺细胞通过人为地干扰他们的生物钟。研究将继续理解这种现象的具体原因和机制。

促进改变生活方式?

这项工作首次建立之间的直接联系生物钟的混乱和脂质改变糖尿病患者的典型。这些基础研究数据和病人为研究奠定基础。查娜Dibner的研究小组目前正在进行两项应用研究:第一,合作与营养专家在日内瓦大学医院,正在探索的潜在好处间歇性禁食从个性化医学的角度,考虑每个人的具体生理概要。第二,在与荷兰马斯特里赫特大学的合作,旨在帮助患者重新同步的阳光灯。

参考:Petrenko V, Sinturel F Loizides-Mangold U,等。2型糖尿病破坏昼夜编排在人类胰岛细胞脂质代谢及膜流动性。公共科学图书馆生物学》杂志上。2022;20 (8):e3001725。doi:10.1371 / journal.pbio.3001725。

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