不同光暗条件下犬类胰岛素与胰高血糖素昼夜节律的调控机制研究

本研究针对犬类葡萄糖稳态调控机制，首次系统探究了光暗周期(L/D)与持续光照(L/L)对胰岛素和胰高血糖素昼夜节律的影响。研究发现两种激素在L/D周期中呈现4小时相位差的同步振荡，且在L/L条件下仍保持内源性节律，为犬类代谢疾病诊疗提供了重要 chronotherapy（时序疗法）依据。

　　

在生物钟调控代谢的研究领域，犬类作为重要的伴侣动物和疾病模型，其葡萄糖稳态机制却长期存在认知空白。随着犬糖尿病(DM)发病率持续攀升，临床上面临着诊断时机选择、胰岛素给药方案优化等现实挑战。传统观点认为胰岛素分泌主要受进食调控，但近年研究发现哺乳动物胰腺Langerhans islets（胰岛）存在自主生物钟，这种内源性节律如何与环境光信号协同作用尚不明确。

为解决这一科学问题，国内某研究团队在《Journal of Photochemistry and Photobiology》发表创新性研究。团队选用5只标准实验比格犬(Beagle)，通过精心设计的交叉实验：15小时光照/9小时黑暗(L/D)与持续光照(L/L)两种模式，结合每4小时采样的高密度血液检测，首次绘制出犬类胰岛素-胰高血糖素双激素振荡图谱。研究采用ELISA检测技术测定血清激素水平，运用Cosinor周期分析法量化节律参数(mesor、amplitude、acrophase等)，并通过双向重复测量ANOVA验证光周期效应。

研究结果揭示：

1. 光周期依赖性节律：在L/D条件下，胰岛素峰值(acrophase)出现在暗期02:05，而胰高血糖素峰值延迟4小时出现于光期06:30，形成精确的生理拮抗时序。
2. 内源性节律证据：L/L条件下两种激素节律持续存在但发生相位偏移，胰岛素峰值提前至22:40，证实其不受环境光驱动的自主振荡特性。
3. 葡萄糖稳态机制：尽管激素水平显著波动，血糖浓度在两种光周期下保持稳定(r=0.29)，验证了"双激素假说"(bi-hormonal hypothesis)在犬类的适用性。

讨论部分指出，该研究填补了犬类circadian physiology（昼夜生理学）关键空白：首次证实犬类存在与人类相反的胰岛素夜间分泌模式，这种物种特异性可能与其crepuscular（晨昏性）活动习性相关。更值得注意的是，持续光照导致4小时相位前移的现象，为现代城市光污染影响宠物代谢健康提供了实验依据。临床应用方面，研究建议糖尿病犬的胰岛素治疗应考虑acrophase时段(02:00-06:00)的敏感性，这对优化给药时序、减少低血糖风险具有直接指导价值。

这项研究不仅为比较医学提供了新视角，其创新的实验范式——通过精确控制单一zeitgeber（授时因子）来解析生物钟层级调控网络的方法学，也为其他物种的代谢节律研究树立了标杆。未来研究可扩展至不同品种犬、季节性光周期等变量，进一步揭示生物钟-代谢互作的进化意义。