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这篇综述聚焦昼夜节律失调,阐述其与胰岛素抵抗及 2 型糖尿病(T2DM)的关联。探讨了内外因素对人体主时钟(SCN)的调节,以及相关基因(PER、CRY、BMAL1 等)对生物钟的调控。还介绍了 T2DM 相关的时钟控制基因(CCGs)多态性,内容丰富且专业。
### 人体昼夜节律的基础
人体的生物节律以 24 小时为周期运行,在这个过程中,它会与各种外源性因素相互作用,进而导致内源性成分也发生变化。外源性因素众多,像暴露于人造光、轮班工作、时差、睡眠不同步、不规律进食、肠道健康紊乱等;而内源性因素则包括家族病史和遗传等,这些因素都是人体主时钟的主要调节者。这里所说的主时钟,指的是位于人类大脑下丘脑区域的超视交叉核(SCN) ,它对人体其他外周时钟起着调控作用。
在昼夜节律调节中,主流的昼夜运动输出周期蛋白(CL)基因起着关键作用,其中包括 Period Circadian Regulator(PER)、Cryptochrome Circadian Regulator(CRY)以及 Brain and Muscle Arnt - like protein - 1(BMAL1) 。这些基因通过调节分子反馈,进一步调控时钟控制基因(CCGs) 。
昼夜节律失调与胰岛素抵抗的联系
当人体的中枢或外周时钟出现任何失调时,往往会伴随着胰岛素敏感性受损的情况。胰岛素敏感性受损是 2 型糖尿病(T2DM)的重要特征之一,也被称为胰岛素抵抗。胰岛素就像是一把 “钥匙”,正常情况下,它能打开细胞 “大门”,让血液中的葡萄糖进入细胞,为细胞提供能量。但当胰岛素抵抗出现时,“钥匙” 似乎不那么好用了,细胞对胰岛素的反应变得迟钝,葡萄糖难以顺利进入细胞,导致血液中葡萄糖含量升高。
时钟控制基因多态性与 2 型糖尿病的关系
时钟控制基因(CCGs)会与表观遗传因素相互作用,发生基因改变,从而产生单核苷酸多态性(SNPs) 。这些变化在 2 型糖尿病的发病机制中,可能产生有害或保护作用。有害作用方面,某些 SNP 变化可能会干扰 CCGs 的正常功能,影响胰岛素的分泌或作用,使得身体更易患上 2 型糖尿病;而在保护作用方面,一些特定的 SNP 变化或许能够增强身体对胰岛素抵抗的抵御能力,降低患病风险。
研究意义与展望
对昼夜节律失调、胰岛素抵抗和 2 型糖尿病之间关系的研究意义重大。一方面,这有助于我们深入理解 2 型糖尿病的发病机制,不再局限于传统认知,为寻找新的治疗靶点和干预措施提供方向。例如,如果能够找到纠正昼夜节律失调的有效方法,或许就能改善胰岛素抵抗,从而预防或治疗 2 型糖尿病。另一方面,对于那些从事轮班工作、经常倒时差等易出现昼夜节律失调的人群,该研究可以为他们提供健康指导,提醒他们注意预防胰岛素抵抗和 2 型糖尿病。未来,随着研究的不断深入,有望在这一领域取得更多突破,为人类健康带来新的福祉。