肝臟的晝夜節律以及飲食對其的影響

　　在生物進化早期，生物體已經發展了一種高度保守的分子計時器，即生物鐘系統，它使機體行為、生理呈現近似24h的節律。生物鐘由中樞生物鐘和外周生物鐘組成，中樞生物鐘位于下丘腦的視交叉上核(Suprachiasmatic Nucleus，SCN)，在眼部傳來的環境明暗信息的強烈影響下，SCN作為“主生物鐘”感受光線的變化而使節律重新設置，而外周生物鐘為“從屬生物鐘”，存在于所有的器官和組織細胞中。

　　肝臟的生物鐘系統

　　肝臟中的外周生物鐘在維持肝臟穩態方面扮演著重要角色，包括調節新陳代謝和酶的分泌。

　　在過去的二十年里，科研人員通過研究小鼠模型，發現了生物鐘基因與肝的生理調節之間的關聯及其分子機制。其主要研究結果如下：

　　? 肝內的生物鐘系統調節著異生物素的吸收、攝取、分布、代謝和清除。

　　? 肝臟中生物鐘節律的紊亂，可加速肝臟疾病的發展，包括脂肪肝、膽汁淤積癥、肝炎、肝硬化和肝癌，而這些疾病反過來又會影響生物鐘系統。

　　? 食物信號在生物鐘信號調控方面發揮著重要的作用（如圖1）。通過控制飲食結構和進食時間來調節生物節律（即“chrononutrition”），是治療生理功能障礙的一個很好的領域。

圖1 光信號和食物信號是兩個最有效的生物鐘受時信號。光信號通過視網膜到達SCN，食物信號通過激素信號直接影響外周生物鐘。生物鐘系統調節著許多生理性的晝夜波動，包括睡眠、覺醒和激素分泌周期。在肝臟中，生物鐘系統調節著藥物和營養物質（包括葡萄糖、脂質和蛋白質）的代謝。（來源：Nature Reviews）

　　食物與肝臟的生物鐘系統

　　營養物質是肝臟生物鐘的有效調節劑，這種調節可能比SCN介導的外周生物鐘調節更強大，因為外周生物鐘可以通過時間節律，而不是一般的光-暗周期，進行反饋。

　　有研究表明由飲食引起的胰島素波動，可以“重置”肝臟的生物鐘。同時，胃酸分泌調節肽（一種餐后分泌的胃肽）也是外周生物鐘“重置”的重要激活因子。

　　許多研究證明，食物的營養成分可以影響外周生物鐘。例如，可快速消化的淀粉和魚油通過誘導分泌胰島素，影響外周生物鐘的時相。

　　禁食的持續時間也會影響外周生物鐘，與短時禁食相比，長時間禁食后再攝食刺激外周生物鐘系統的能力更強。

　　腺苷的拮抗劑——咖啡因，可以使實驗動物覺醒而不引起位相移動, 并可劑量相關性地減少因睡眠剝奪引起的位相移動。

　　過多的膽固醇并不影響生物鐘基因的表達，但是會影響生物鐘控制基因的表達。

　　高鹽飲食會導致生物鐘節律減弱，但并不會引起生物鐘的移動。