生物钟基因对代谢综合征各组分的调控作用及作用机制研究进展

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摘要生物钟基因由昼夜节律运动输出周期(Clock)基因、脑和肌肉芳香烃受体核转运样蛋白1(Bmal1)基因等正向调控基因和周期基因(Per)、隐花色素基因(Cry)等负向调控基因组成,可通过调节基因表达和蛋白质合成来影响代谢途径和激素释放的节律性.生物钟基因可调控机体的昼夜节律,而昼夜节律紊乱会导致代谢综合征.代谢综合征(Mets)是指人体摄入的营养物质过多导致的代谢紊乱,通常由肥胖、脂代谢紊乱、糖代谢紊乱和高血压等4个组分组成.在正常生理状态下,当体内脂肪增加时,瘦素分泌增多,会抑制食欲、增加能量消耗,以维持体质量的稳定,而Clock-Bmal1异二聚体可通过调节转录激活因子CCAAT增强子结合蛋白(c/EBPα)影响瘦素表达,导致机体能量失衡以及体质量增加,引发肥胖.生物钟基因在调节血浆和组织脂质中同样也发挥着重要作用,通过调控TG合成和分解中的关键代谢酶表达,实现脂肪代谢的昼夜节律性.生物钟基因可以通过调节代谢途径中的核受体影响能量代谢,直接参与脂质代谢紊乱的调控.生物钟基因可通过影响葡萄糖转运、糖原合成及分解、糖异生等代谢过程维持葡萄糖稳态,生物钟基因缺失或突变时会表现出严重的日常摄食节律紊乱,表现出食欲亢进、高血糖和低胰岛素血症等症状.高血压是遗传和环境等因素相互作用的结果,而生物钟基因能通过多种机制,如水盐平衡代谢、激素分泌、调节血管内皮功能、胰岛素抵抗等,直接或间接影响血压.