《frontiers in endocrinology》综述:进餐时间对肥胖及相关代谢疾病的影响机制与临床意义
作者与发表信息
本文由德国人类营养研究所(German Institute of Human Nutrition)的Beeke Peters、Janna Vahlhaus和Olga Pivovarova-Ramich共同完成,发表于2024年3月的《frontiers in endocrinology》(DOI: 10.3389/fendo.2024.1359772)。通讯作者Olga Pivovarova-Ramich来自德国柏林Charité医学院内分泌与代谢科。
主题与背景
这篇综述聚焦于“时间营养学(chrononutrition)”领域,探讨进餐时间如何通过生物钟(circadian clock)与代谢稳态的相互作用影响肥胖、2型糖尿病和心血管疾病的风险。现代生活方式(如夜间进食、轮班工作)导致生物钟与环境周期脱节(chronodisruption),进而引发代谢紊乱。本文系统总结了动物和人类研究证据,提出基于进餐时间的精准营养干预策略。
主要观点与论据
1. 生物钟与代谢的协同调控机制
核心观点:生物钟通过中枢时钟(SCN,视交叉上核)和外围组织时钟(如肝脏、脂肪、胰腺)的层级网络调控代谢基因的昼夜节律。
- 证据:
- 小鼠模型中,Clock或Bmal1基因突变导致糖代谢异常、高胰岛素血症和肥胖(Turek et al., 2005)。
- 人类研究中,外周组织(如肝脏)的时钟可独立于SCN被进食时间重置(Wehrens et al., 2017)。
- 子观点:食物是主要“授时因子(zeitgeber)”,其时间信号通过激素(如胰岛素、瘦素)和微生物组节律反馈调节生物钟。
2. 错时进食的代谢危害
核心观点:夜间或延迟进食导致生物钟脱同步,增加肥胖和代谢疾病风险。
- 动物证据:
- 小鼠在休息期(白天)进食比活动期(夜晚)进食增重更显著(Arble et al., 2009)。
- 高脂饮食结合生物钟基因Cry敲除会加剧胰岛素抵抗(Barclay et al., 2013)。
- 人类证据:
- 轮班工作者尽管总热量不变,肥胖风险增加52%(Sun et al., 2018)。
- 晚餐时间延迟会降低静息代谢率(Bo et al., 2015),并导致次日早餐后血糖升高(Tsuchida et al., 2013)。
3. 时间限制性进食(TRE)的代谢益处
核心观点:缩短每日进食窗口(如8-10小时)可改善代谢指标。
- 临床数据:
- TRE降低空腹血糖(-4.1 mg/dL)、胰岛素抵抗(HOMA-IR下降1.2)和甘油三酯(Jamshed et al., 2019)。
- 早期TRE(eTRE,8:00-17:00)比晚期TRE更有效改善糖耐量(Sutton et al., 2018)。
- 机制:TRE通过激活AMPK/mTOR通路增强肝脏节律基因表达(Hatori et al., 2012)。
4. 影响进餐时间的内外部因素
核心观点:个体化进餐方案需考虑遗传、行为和环境多维度因素。
- 遗传因素:
- 早餐时间遗传度达56%(Lopez-Minguez et al., 2019),Clock基因rs4580704变异与午餐延迟相关。
- 行为因素:
- 晚睡型人群(evening chronotype)更易夜间进食,早餐跳过率增加(Baron et al., 2011)。
- 睡眠剥夺导致22:00-04:00间热量摄入增加533 kcal(Markwald et al., 2013)。
- 社会因素:
- 宗教斋戒(如Ramadan)改变皮质醇和褪黑素节律(Garaulet et al., 2020)。
- 周末“社交时差”(social jetlag)使进食窗口延长1小时(Gill & Panda, 2015)。
意义与价值
1. 理论层面:提出“肥胖是一种生物钟疾病”的新范式,强调时间生物学在代谢研究中的重要性。
2. 临床转化:为基于chronotype的精准营养干预(如eTRE)提供循证依据,尤其适用于轮班工作者和代谢高风险人群。
3. 公共卫生:建议将进餐时间纳入国家膳食指南(如限制夜间进食窗口),以应对全球肥胖流行。
亮点与创新
- 跨物种证据整合:从分子机制(如PPARγ/PGC-1α通路)到人群研究(NHANES数据)的多层次分析。
- 个性化干预框架:首次系统梳理遗传(如MTNR1B基因型)、行为(chronotype)和环境(工作制)的交互作用。
- 争议点讨论:指出TRE效果异质性的原因(如进食窗口时长、基线代谢状态)。
未来方向
作者呼吁开展更多RCT研究,比较不同chronotype人群对TRE的响应差异,并开发基于生物标志物(如唾液微生物节律)的进餐时间监测工具。