科学:白天吃饭 晚上禁食 减肥没那么难

来源：生物世界2022-10-24 1:43

这一发现有助于解释限时饮食益处的潜在机制，以及昼夜节律紊乱如何导致代谢疾病，也为体重控制和代谢改善提供了新的方向。

随着生活水平的提高，肥胖在人群中越来越普遍，已经成为威胁人类健康的全球性公共卫生问题。肥胖的根本原因是能量摄入和消耗的不平衡，而说到减肥，无非就是“管住嘴，叉开腿”。

近年来，有一种饮食模式——限时进食(TRF)，在减肥圈备受关注，即把进食时间限制在一天的特定时段。前不久因为沈腾减肥成功而被推上微博热搜的“168减肥法”，也是一种常见的限时进食形式。此前，许多研究表明，限时饮食对代谢健康有很多好处，也有助于延缓衰老。

2022年10月20日，美国西北大学费恩伯格医学院的研究团队在国际顶级学术期刊《科学》上发表了题为《通过成瘾产热进行限时喂养肥胖》的研究论文。

这项研究再次揭示了限时饮食在控制体重和改善代谢健康方面的作用。研究发现，在活动阶段进食时，脂肪组织会通过增强产热来燃烧更多的热量，从而减缓肥胖的发展。

饮食的昼夜节律紊乱通过减少能量消耗来促进肥胖。

研究人员发现，只在老鼠的不活跃期(白天)喂食高脂肪食物(HFD)会导致老鼠体重增加更快。为了探索这种体重增加的初始效应是否是由于能量消耗的变化，他们将小鼠置于热中性状态(30)，热中性状态被定义为小鼠在维持体温的同时消耗最少能量的状态。在30下监测小鼠的能量代谢，可以揭示饮食诱导产热对能量平衡的贡献，强调与体温维持无关的促进全身代谢率的方式。

研究人员给老鼠喂食高脂肪食物，进食时间设定为随时进食，运动期间(晚上)，不运动期间(白天)。在一周的时间里，与晚上吃高脂饮食的小鼠相比，白天吃的小鼠体重增加，呼吸交换比节律发生变化。以体重为协变量的能量消耗分析结果显示，只在夜间进食的小鼠总能量消耗和体重的斜率高于只在白天进食的小鼠。这些结果表明，非活跃期进食会导致体重增加，部分原因是能量消耗减少。

Zfp423基因敲除可以通过增加脂肪产热来改善代谢健康。

为了确定增加脂肪细胞的产热是否可以防止体重增加和饮食引起的代谢健康问题，他们使用了Zfp423基因敲除小鼠，该基因的删除将增强脂肪的产热。发现脂肪细胞特异性Zfp423缺失后，即使在非活跃期饲喂HFD，也能防止体重增加，改善糖耐量。这表明，增强脂肪细胞的产热可以减少由不活跃的食物摄入引起的体重增加。

接下来，他们使用代谢组学分析来评估脂肪细胞中Zfp423特异性缺失后代谢特征的变化。与对照组相比，他们在Zfp423缺陷的脂肪细胞中发现了29种不同的代谢产物，包括肌酸、丙酮酸和乳酸的丰度增加，三磷酸腺苷、磷酸肌酸和乳酸的丰度减少等。这些证据表明，Zfp423的缺乏通过增加呼吸、糖酵解的葡萄糖流量和肌酸循环来促进脂肪细胞的产热。

以及bat iwat和BAT iWAT之间转录特征的差异。

通过对小鼠转录组进行测序，研究人员发现棕色脂肪组织(BAT)和腹股沟白色脂肪组织(iWAT)中脂肪细胞特异性基因表达的预期富集。富集分析表明，它在ZT7-19(Zeitgeber时间7至19)随着内分泌信号通路、代谢通路和细胞维持通路而上调。相反，他们观察到与TCA循环、产热、氧化磷酸化和昼夜节律相关的途径被上调。

脂肪生物钟通过肌酸调节代谢健康。

上述数据表明，脂肪细胞的生物钟可能影响生物能转录因子的激活或依赖于肌酸代谢的激活。为了研究在脂肪细胞中缺乏核心时钟激活剂Bmal1的小鼠中增加肌酸丰度是否可以恢复饮食诱导的产热。他们给Bmal1-KO和对照组小鼠补充肌酸。结果

发现肌酸的补充在很大程度上抑制了体重的增加，恢复了葡萄糖稳态的损失。

因此，脂肪细胞时钟功能的降低可能通过破坏肌酸节律代谢来驱动 HFD 小鼠的代谢缺陷。为了验证这一点，他们构建了诱导 Bmal1 的脂肪细胞特异性转基因小鼠（Bmal1-Tg 小鼠）。当 Bmal1-Tg 小鼠被喂以高脂饮食时，它们的进食和活动节律与对照组小鼠相似，但体重增加要比对照组小鼠更少。根据体重调整耗氧量后的结果显示，Bmal1-Tg 小鼠在活动和非活动期的耗氧量都显著增加。Bmal1-Tg 小鼠肌酸循环增加，葡萄糖耐量也得到改善。

这一结果表明，放大脂肪细胞的核心时钟节律可以增加机体的能量消耗，减少体重增加。

综上所述，该研究评估了限时进食（TRF）对喂食高脂肪饮食（HFD）小鼠的影响。研究结果表明，当小鼠在日常昼夜节律周期的活动阶段（夜间）进食时，它们会通过脂肪细胞产热燃烧更多的卡路里，从而保护它们免受饮食引起的肥胖。

这种增强的产热取决于脂肪细胞的生物钟和无效肌酸循环。在脂肪细胞肌酸水平降低的小鼠模型中，即使进食与活动期同步，脂肪细胞产热不能增强，会导致体重增加；而通过补充肌酸的补充可以在很大程度上抑制体重增加。

这一发现有助于解释限时饮食益处的潜在机制，以及昼夜节律紊乱如何导致代谢性疾病，也为控制体重和改善代谢提供了新的方向。

「人类的限时进食似乎是一种有希望的减轻体重和改善代谢健康的方法，几乎没有副作用」Damien Lagarde 和 Lawrence Kazak 发表了相应的观点文章，并表示：「这一研究工作扩展了我们对限时进食益处背后的机制的了解。」

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