研究揭示了夜班工作增加糖尿病和肥胖风险的原因
仅仅几天的夜班工作就会打乱与血糖调节、能量代谢和炎症相关的蛋白质节律,这些过程可能影响慢性代谢疾病的发展。
华盛顿州立大学和太平洋西北国家实验室的科学家领导的一项研究发现,这为夜班工作者为何更容易患糖尿病、肥胖症和其他代谢紊乱提供了新的线索。
资深研究作者、WSU Elson S. Floyd医学院的教授Hans Van Dongen表示:“我们大脑中的主生物钟关联着一些过程,它们认为白天是白天,夜晚是夜晚,而其他遵循身体其他部位设定节奏的过程则认为夜晚是白天,白天是夜晚。”“当内部节奏失调时,你的系统中会有这种持久的压力,我们相信这会对健康产生长期影响。”
尽管还需要进一步研究,Hans Van Dongen表示,该研究表明,这些被打乱的节奏在短短三天内就能显现,这表明早期干预以预防糖尿病和肥胖是可能的。这种干预也可能有助于降低心脏病和中风的风险,夜班工作者中这些风险同样较高。
该研究发表于《蛋白质组学研究杂志》,涉及一项在受控实验室环境中进行的实验,志愿者被安排模拟夜班或白班的三天轮班。在最后一次轮班后,参与者在恒定条件下(光照、温度、姿势和食物摄入)保持清醒24小时,以测量其内部生物节律,避免外部因素的干扰。
在24小时周期内定期采集的血样被分析以识别存在于血液免疫系统细胞中的蛋白质。一些蛋白质的节律与主生物钟紧密相关,主生物钟使身体保持24小时的节律。主时钟对改变的轮班时间表具有抵抗力,因此这些蛋白质节律对夜班时间表的反应变化不大。
然而,与白班参与者相比,夜班参与者的大多数其他蛋白质节律发生了显著变化。
研究人员深入研究了参与葡萄糖调节的蛋白质,发现夜班参与者的葡萄糖节律几乎完全逆转。他们还注意到,通常协同工作以维持葡萄糖水平在健康范围内的胰岛素产生和敏感性过程,在夜班参与者中失去了同步。研究人员认为,这种变化可能是胰岛素调节试图抵消夜班工作引起的葡萄糖变化的结果。他们指出,这种即时反应可能是为了保护细胞和器官免受葡萄糖水平波动的影响,但从长远来看可能会带来问题。“我们展示的是,我们确实可以看到,在正常作息的志愿者和作息与生物钟不一致的志愿者之间,分子模式存在差异,”PNNL生物科学部门的计算科学家Jason McDermott说。“这种不一致的影响在此分子水平上,并以这种受控的方式,尚未被表征过。”
研究人员的下一步将是研究现实世界中的工人,以确定夜班是否会导致长期轮班工人出现类似的蛋白质变化。
论文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.3c00418