Science Bulletin | 陆军军医大学张志辉/李旻典等:营养生物钟——进餐时间的调整抗疲劳吗?

学术   科技   2024-12-11 14:46   北京  

随着现代社会的快速发展,疲劳问题日益严峻,亟需解决措施。最新研究表明,符合营养生物钟规律的进食时间有望缓解肌肉疲劳、改善认知功能。



近日,陆军军医大学张志辉李旻联合丹麦哥本哈根大学Jonas T. TreebakScience Bulletin发表题为“Circadian nutrition: is meal timing an elixir for fatigue?”的展望文章,论述疲劳的代谢根源,总结营养生物钟(Circadian nutrition)的最新研究进展,提出用营养手段干预生物钟实现抗疲劳的理论框架和研究路径。




该文介绍疲劳的代谢根源、生物钟的细胞分子机制与代谢调控理论。疲劳是一种由多种因素引起的亚健康状态,表现为肌肉功能减弱、精力不足。运动能力和认知表现是评估疲劳水平的主要指标。转录因子BMAL1/CLOCK调控的转录-反馈基因表达环路是生物钟的核心分子机制,存在于几乎所有细胞中,形成细胞生理的昼夜节律。中枢生物钟位于下丘脑视交叉上核(SCN),调节外周器官组织的生物钟,产生机体行为、生理和代谢的昼夜节律;生物钟紊乱加速肥胖、糖尿病等代谢性疾病的发生发展(图1)。

图1 中枢与外周组织器官的生物钟调控行为、生理和代谢的昼夜节律(Created with BioRender.com)

基于最新研究成果,该文从肌肉收缩、睡眠、认知等方面分析生物钟如何从基因表达、新陈代谢和生理功能影响疲劳。进一步探讨营养生物钟的主要干预手段——限时进食(限制在不同时间进食)缓解肌肉疲劳、改善认知功能的作用机制(图2)。活动期限制进食(NRF,对应人的16:8间歇性禁食)增强肌肉和肝脏的昼夜节律,提高机体糖脂代谢,改善认知功能;通过中枢生物钟和肌肉生物钟的协同作用,延缓肌肉衰老。静息期限时进食(DRF,对应人的斋月禁食)激活肌肉生物钟介导的Plin5基因表达昼夜节律,增强肌肉代谢和运动耐力。

图2 进食时间通过中枢与外周生物钟影响疲劳(Created with BioRender.com)

最后,该文提出用营养手段干预生物钟实现抗疲劳的理论框架和研究路径疲劳的昼夜节律调控机制将从生物标志物、生理和分子机制、与生理功能匹配的营养生物钟干预技术等三方面深入开展。该领域面临许多挑战,包括如何从基于小鼠的基础研究向医学应用转化。基于营养生物钟的研究有望为积极应对疲劳提供创新理论和策略。

陆军军医大学第一附属医院心血管内科、代谢生物钟与心血管病研究中心、老年心脑血管病教育部重点实验室张志辉是该文的第一作者,李旻典是通讯作者,晏露和丹麦哥本哈根大学Jonas T. Treebak教授为参与作者。



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Circadian nutrition: is meal timing an elixir for fatigue?
https://doi.org/10.1016/j.scib.2024.11.043



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