民间俗语“马无夜草不肥”背后,隐藏着一个重要的生物钟调控机制。日本大学药学系的研究人员发现在夜间进食更易发胖的关键蛋白——BMAL1,这项发表于《美国国家科学院学报》(PNAS)的研究,为节食和肥胖预防提供了新视角。
BMAL1(Brain and Muscle ARNT-Like 1)是细胞内分子生物钟的核心组件之一。它与CLOCK蛋白结合形成异二聚体,启动下游节律基因的转录,从而维持全身约24小时的昼夜节律。在脂肪组织中,BMAL1的表达表现出强烈的周期性:白天降低至基准水平,而在黑暗环境中急剧升高,深夜达到峰值,凌晨后逐渐回落。研究人员利用基因敲除小鼠证实,缺失BMAL1的小鼠即使大量进食也不会堆积脂肪,反之,若让BMAL1基因过度表达,连通常不蓄脂的细胞也会出现脂肪积聚。
BMAL1通过多重通路促进脂肪合成与储存。它直接上调脂肪酸合成酶、乙酰辅酶A羧化酶等成脂基因,同时抑制脂肪分解和产热相关基因的表达。此外,BMAL1还调节胰岛素敏感性,夜间BMAL1升高可增强胰岛素信号,促使多余热量更高效地转化为甘油三酯并储存在白色脂肪组织中。人类实验显示,晚上10点至凌晨2点,人体BMAL1蛋白量达到峰值,为下午最低点的约20倍。这意味着相同热量的食物在夜间摄入,更倾向于被储存为脂肪,这正是“夜食易胖”的根本原因。
值得注意的是,现代生活方式中的光照延长、宵夜习惯和轮班工作等,会破坏BMAL1正常的昼夜节律,导致脂肪堆积加速,增加代谢综合征和2型糖尿病的风险。针对BMAL1节律,限制夜间进食窗口(如将晚餐提前至傍晚,避免睡前3小时内进食),可有效降低BMAL1的升脂效应。最新研究还发现,BMAL1的活性受到饮食成分调节,例如高脂饮食会重新编程肝脏BMAL1节律,而间歇性禁食可部分恢复其节律,这为生物钟饮食干预提供了方向。
目前,科学家正致力于开发针对BMAL1的小分子调节剂,以期在不干扰整体昼夜节律的前提下,精准抑制脂肪组织BMAL1的成脂作用,为肥胖治疗开辟新路径。