少晒太阳有利减肥？Cell 子刊研究发现季节和光照时间不同会影响人体代谢健康

中医里讲究顺应“四时四季养生”，意思是人体需要根据不同季节的特点，调整饮食习惯，以适应气候变化和身体的需求。而且随着不同季节的更替，我们的饮食习惯和能量消耗也是不一样的，那么，到底为什么会有这些变化，科学又如何解释呢？

近日，有研究者对此进行了探索，发现光周期对能量代谢的影响部分是由于食物摄入模式的差异所导致的，这项研究也是同类研究中首次分析光照时间对于小鼠机体代谢影响的一项研究。相关研究成果“Seasonal light hours modulate peripheral clocks and energy metabolism in mice”于2023年10月3号发表在Cell Metbolism上。研究揭示与饲养在夏季光周期（LL）的小鼠相比，饲养在冬季光周期（SL）的小鼠脂质代谢增加，脂肪和甘油三酯的含量降低。并发现在季节更迭过程中经历的日照时间的不同，可通过调节进食时间来影响能量代谢。

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005

研究人员将小鼠随机喂食低脂饮食（LFD，10%脂肪）或高脂饮食（HFD，45%脂肪），并随机分配到三个不同光周期（SL 6L:18D，EL 12L:12D或LL 18L:6D）饲养13周。发现SL（冬日光）饲养的小鼠体重增加较为缓慢，体内脂肪减少，肝脏中甘油三酯含量较低，骨骼肌中甘油三酯含量、胰岛素和瘦素水平未受到光照长短的影响。

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005

为了探索光照周期对脂肪的影响，研究人员研究了小鼠在昼夜循环中体内的代谢产物。发现与SL小鼠相比，饲养在LL光周期的小鼠在每日能量摄入和呼吸交换比（RER）方面变化幅度不大，并且总体RER较低。SL和LL小鼠之间葡萄糖和胰岛素的循环水平没有差异。然而，与LL小鼠相比，HFD喂养的SL小鼠的血浆非酯化脂肪酸（NEFAs）水平显示出更高的节律性。这些数据表明，不同季节的光照能够调节小鼠体内能量代谢物的储存和释放。

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005

接下来，研究人员探讨了光周期如何调节肝脏中节律基因的表达。在不同光周期时，SL导致的节律基因转录本存在的差异值与LL多，却比EL少，说明LL和EL光周期导致节律基因转录本产生的差异较小。接下来，研究人员比较了SL和LL光周期时表达存在差异的基因，发现在LL光周期中参与脂肪生成的基因量表达较高，在SL光周期中参与禁食的基因量表达较高。为了确定光周期之间节律性的转录差异是否可以转化为蛋白质丰度，研究人员研究了Thrsp，发现其在SL和LL光周期中的表达存在巨大差异。总之，这些数据表明光周期改变了参与肝脏能量代谢的转录组的节律性。

光周期的主要影响之一是对进食时间的影响。因此，他们接下来研究了不同光周期引起的生理差异是否是由于食物摄入的时间的影响。研究人员将小鼠分别喂食LFD或HFD，并在SL或LL光周期下饲养8周。然后将小鼠转移到间接量热系统中，其中给它们随意提供8天食物，然后进行6小时限时喂养（TRF）。研究发现，在不同光周期饲养的小鼠之间的许多代谢差异（RER，血浆NEFA，肝糖原，肝脏甘油三酯含量）是由于食物摄入时间的不同引起的。然而，饲养在SL光周期的小鼠体重和脂肪量的减少可能是由于在这期间新陈代谢的增加引起的。

为了确定褪黑激素的存在是否会改变光周期对新陈代谢的影响。研究人员将HFD喂养的分泌褪黑激素的C3H / He小鼠在SL或LL光周期下饲养8周，并研究其新陈代谢和昼夜节律。发现与LL小鼠相比，SL小鼠的体重和脂肪减少在能量摄入方面更具有节律性SL与LL小鼠的RER均有增加，并且饲养在SL光周期的C3H小鼠的RER几乎没有节律性。与LL小鼠相比，SL小鼠的血浆NEFA水平提高，而血糖不受光周期的影响。与C57BL / 6N小鼠相比，SL的C3H小鼠与LL相比其肝脏中甘油三酯的含量没有明显变化。这些结果表明，光周期对体重增加，脂肪量，新陈代谢和RER的影响不受褪黑素的影响。然而，光周期对肝脏代谢节律性和肝脏脂肪含量的影响可能与褪黑素有关。

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.08.005

总之，光周期可以通过影响进食时间影响体内新陈代谢，并且与褪黑激素无关。尽管光周期的不同引起的代谢变化的影响较小，但较长时间暴露在长光周期内其新陈代谢或肝脏甘油三酯含量可能会受到影响。由于人造光的影响，大多数人生活在长光周期中，所以这对我们本身的新陈代谢也会带来一定的影响。研究者认为，对人类进一步的研究表明，改变机体在夜间接触的人造光或在一年中接触自然光的时间或许能用来改善机体的代谢健康。

参考文献：Small, L., Lundell, L. S., Iversen, J., Ehrlich, A. M., Dall, M., Basse, A. L., ... & Zierath, J. R. (2023). Seasonal light hours modulate peripheral clocks and energy metabolism in mice. Cell Metabolism, 35(10), 1722-1735.

撰文 | Shmily

编辑 | 蓁蓁

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