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本文研究发现海洋 n-3 多不饱和脂肪酸（PUFAs）可改善 2 型糖尿病（T2D）患者睡眠质量。通过队列研究和随机对照试验，证实其能调节核心昼夜节律基因表达。机制上，n-3 PUFAs 靶向 RORα，调节昼夜节律振荡，促进 BMAL1 核转位，为 T2D 睡眠障碍治疗提供新方向。
研究背景
全球范围内，2021 年估计有 5.37 亿成年人受糖尿病影响，预计到 2045 年这一数字将攀升至 7.83 亿。2 型糖尿病（T2D）患者中睡眠障碍很常见，影响着 42%-76.8% 的该人群。睡眠调节涉及体内平衡压力、觉醒依赖调节和昼夜节律。中枢昼夜节律时钟通过由 Clock、Brain and muscle ARNT-like 1（Bmal1）等基因驱动的反馈回路，以 24 小时为周期控制睡眠。在 T2D 患者中，时钟基因表达降低与胰岛素抵抗、β 细胞功能受损和高糖化血红蛋白（HbA1c）水平相关，可能会加重睡眠 - 觉醒障碍。
饮食脂肪摄入与睡眠和昼夜节律稳态密切相关。海洋 n-3 多不饱和脂肪酸（PUFAs）对睡眠和昼夜节律调节可能有潜在益处，但此前的研究结果并不一致，且没有针对糖尿病患者的研究。本研究旨在探讨习惯性鱼油使用对 T2D 患者睡眠质量的影响，并进一步研究其潜在机制。
研究方法
- 英国生物银行队列研究：利用英国生物银行数据，调查 27549 名 T2D 患者中鱼油补充剂使用与睡眠质量的关系。通过触摸屏食物频率问卷（FFQ）评估鱼油补充剂使用情况，用一套睡眠相关问题评估睡眠质量，包括睡眠类型、睡眠时长、失眠、打鼾和白天过度嗜睡等，计算健康睡眠状态综合评分。
- 随机对照试验（RCT）：进行一项为期 14 个月的双盲、随机、安慰剂对照临床试验（注册号：NCT03708887），研究高剂量和低剂量海洋 n-3 PUFAs 对 T2D 患者心脏代谢指标和睡眠质量等次要结局的影响。415 名患者被随机分为低剂量鱼油组、高剂量鱼油组或安慰剂对照组，分别接受相应干预。用匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）评估睡眠质量，在基线和试验终点采集血样，分析血浆脂肪酸谱和时钟基因表达。
- 细胞实验：使用棕榈酸（PA）处理的 GT1-7 下丘脑神经元细胞模拟糖尿病诱导的昼夜节律时钟紊乱，同时用二十二碳六烯酸（DHA）或二十碳五烯酸（EPA）处理 32 小时。通过检测葡萄糖消耗、时钟基因 mRNA 和蛋白质表达，以及利用 Cosinor 拟合分析和非参数 JTK_CYCLE 算法评估时钟基因的昼夜振荡。构建 RORα 敲除和鞘氨醇 - 1 - 磷酸受体 1（S1pr1）敲除的 GT1-7 下丘脑神经元细胞，研究 RORα 和 S1pr1 在 n-3 PUFAs 调节昼夜节律中的作用。使用 U2OS Bmal1-dLuc 骨肉瘤细胞，通过监测 BMAL1 荧光信号，研究 DHA 和 EPA 对 BMAL1 节律振荡和核转位的影响。
- 分子对接：进行分子对接研究，探究 DHA/EPA 与小鼠 RORα 的相互作用，计算结合自由能，分析最佳复合物构象。
研究结果
- 鱼油使用与 T2D 患者睡眠质量的关系：在英国生物银行队列中，28.5% 的 T2D 患者报告习惯性食用鱼油补充剂。多变量线性回归分析显示，鱼油补充剂的使用与改善睡眠质量显著相关，且这种关联在调整多种混杂因素后仍然显著。鱼油使用者更可能有理想的睡眠时长，失眠问题更少。
- 鱼油补充对 T2D 患者睡眠质量和昼夜节律基因表达的影响：RCT 结果表明，低剂量和高剂量鱼油补充剂均显著改善了 T2D 患者的睡眠质量评分，减轻了白天功能障碍。高剂量鱼油治疗显著降低了患者的皮质醇水平，且参与者在高剂量治疗组中，Clock、Bmal1 和 Per2 的 mRNA 表达更高。血浆 n-3 PUFAs 水平与 Per2 mRNA 表达呈正相关。
- DHA 和 EPA 对胰岛素抵抗下丘脑神经元细胞昼夜节律的改善作用：在 PA 处理的 GT1-7 下丘脑神经元细胞中，DHA 和 EPA 显著改善了葡萄糖消耗，提高了时钟基因的 mRNA 水平，恢复了被 PA 破坏的时钟基因的昼夜振荡。EPA 在改善昼夜节律失调方面表现更优，能显著提高 Rorα、Bmal1 和 Rev-erb 的曲线的中值和振幅。
- DHA 和 EPA 与 RORα 的直接结合介导神经元昼夜节律异常的恢复：分子对接显示，DHA 和 EPA 与 RORα 的活性口袋有很强的结合作用。RORα 敲除实验表明，RORα 是 n-3 PUFAs 调节下丘脑神经元昼夜节律的关键介质，缺乏 RORα 会削弱 n-3 PUFAs 对时钟基因振荡的改善作用。S1pr1 敲除实验表明，S1pr1 主要影响 n-3 PUFAs 对葡萄糖消耗的调节，对时钟基因振荡的恢复影响较小。
- DHA 和 EPA 促进 BMAL1 核转位改善昼夜节律：在 U2OS Bmal1-dLuc 骨肉瘤细胞中，DHA 和 EPA 剂量依赖性地扩大了被 PA 减弱的 BMAL1 节律曲线的振幅，恢复了其周期。免疫荧光分析表明，DHA 和 EPA 干预显著增强了神经元中核与 BMAL1 的共定位比率，促进了 BMAL1 的核转位。
研究讨论
本研究通过队列研究和 RCT，发现海洋 n-3 PUFAs 对 T2D 患者的睡眠质量和昼夜节律有积极影响。机制上，n-3 PUFAs 通过靶向 RORα，调节其下游时钟基因的表达和振荡，促进 BMAL1 核转位，从而改善糖尿病引起的昼夜节律紊乱。
此前的研究对 n-3 PUFAs 与睡眠的关系存在争议，本研究在 T2D 患者中发现了不同的结果。这可能是因为 T2D 患者本身存在睡眠和昼夜节律紊乱，对 n-3 PUFAs 的反应与健康人群不同。此外，本研究还发现 EPA 在改善昼夜节律方面比 DHA 更有效，这可能与它们的结构差异有关。
本研究也存在一些局限性。在英国生物银行研究中，无法分析鱼油使用与加速度计衍生睡眠数据的关系；RCT 中通过 PSQI 问卷评估睡眠质量，存在一定主观性；难以在同一天不同时间段采集血样，可能会丢失一些昼夜振荡参数信息；缺乏体内实验证据，且 n-3 PUFAs、血糖稳态和昼夜节律之间的具体调节机制仍有待进一步研究。
总体而言，本研究揭示了海洋 n-3 PUFAs 在改善 T2D 患者睡眠质量和调节中枢昼夜节律方面的潜在作用，为 T2D 相关睡眠障碍的治疗提供了新的思路，但仍需要更多的研究来深入了解其作用机制和最佳使用方案。
