限时进食诱导了与嘌呤周期相关的基因上调和代谢物的增加

肥胖的果蝇是《自然通讯》一项关于肥胖导致肌肉功能下降原因的研究的实验对象。在人类中，骨骼肌在新陈代谢中起着至关重要的作用，而人类肥胖导致的肌肉功能障碍会导致胰岛素抵抗和能量水平降低。

　　

   

   

图片:Girish Melkani

肥胖果蝇是《自然通讯》一项关于肥胖导致肌肉功能下降原因的研究的实验对象。在人类中，骨骼肌在新陈代谢中起着至关重要的作用，而人类肥胖导致的肌肉功能障碍会导致胰岛素抵抗和能量水平降低。

有趣的是，对各种动物模型的研究表明，有时间限制的喂养——一种天然的非药物干预——可以防止肥胖、衰老和骨骼肌等外周组织的昼夜节律紊乱。然而，这些好处背后的机制尚不清楚。

在果蝇(科学上被称为黑腹果蝇)中，肥胖的果蝇在接受致肥挑战并进行限时喂食的治疗后，肌肉表现得到改善，肌内脂肪减少，磷酸化akt水平降低，胰岛素抵抗标志物减少。肌细胞内脂质和甘油三酯沉积在骨骼肌细胞内，如果不定期消耗，可能是有害的。

目前的研究由阿拉巴马大学伯明翰分校的研究员Girish Melkani博士领导，为限时喂养带来的好处提供了潜在的机制基础。Melkani和他的同事们发现，在所有限时喂食条件下，限时喂食会导致与甘氨酸生产和利用相关的基因上调，并导致甘油三酯合成相关的关键酶下调。

此外，在高脂饮食肥胖果蝇模型中，限时进食诱导了与嘌呤周期相关的基因上调和代谢物的增加，并导致糖酵解、糖原代谢、三羧酸循环和AMP激酶信号连接的电子传递链相关的基因上调和代谢物的增加，在sphingosin激酶(Sk2)突变的肥胖遗传果蝇模型中。

“肥胖的流行仍然是一个全球性的日益严重的问题，与严重的医疗保健和经济负担有关，肥胖与各种合并症有关，尤其是高热量饮食和遗传易感性。这项研究阐明了限时喂养对肥胖引起的骨骼肌功能障碍和代谢损伤的保护特性背后的潜在机制。”

Melkani说，这一发现可能为未来的肌肉限时喂养研究铺平了道路，为管理与新陈代谢和肥胖相关的疾病提供了一种自然和负担得起的替代疗法。

Melkani还描述了他的长期研究目标。“最近的全基因组关联研究和外显子测序方法已经确定了其他基因与遗传性肥胖的联系。肥胖与心血管疾病和痴呆密切相关。然而，这种机制联系仍然知之甚少，需要采取紧急干预措施来减轻这些疾病。

“我们的机械方法，以及包括限时进食在内的干预措施，将在解决和治疗美国南方腹地的肥胖、心血管疾病和痴呆症差异方面非常有用。”

果蝇是研究人类代谢性疾病的合适模型。在目前的研究中，肥胖的高脂肪饮食果蝇模型的饮食中添加了5%的椰子油，并且允许果蝇一天24小时进食。有时间限制的进食，高脂肪食物果蝇一天只能吃12个小时的高脂肪食物。肥胖的Sk2果蝇模型在Sk2基因中有一个突变，导致神经酰胺的标志性积累，这被认为是肥胖的一个因素。

在目前的研究中，肌肉表现的实验方法包括飞行测试，将10到20只果蝇释放到一个有机玻璃盒子中，并测量每只果蝇向上、水平、向下或根本不飞的能力。方法还包括肌肉组织和腹部脂肪体的细胞学分析，基因表达分析，甘氨酸，ATP和代谢物水平的测量。

文章标题

Time-restricted feeding promotes muscle function through purine cycle and AMPK signaling in Drosophila obesity models