沒有睡覺會導致糖尿病的發生?
在24小時內維持不同生理事件的周期性振盪,是由生物時鐘控制(一直被認為是生物體的重要特徵)。這些週期性和重複性行為,稱為晝夜節律,可以是天生的,也可以受環境刺激或Zeitgebers(即時間提供者)以及生物的遺傳構成的影響。這些節律在代謝的時間調節中起關鍵作用以維持能量穩定。在1700年代早期,通過實驗觀察含羞草葉片的周期性開啟和關閉,讓Jean-Jacque d'Ortous de Mairan成為第一個提出這些節律存在的人。後來,這些節律被描述為持續的周期性振盪,在適應環境線索的同時在各種溫度變化中表現出穩定性。
研究表明,輪班工作,人工照明,睡眠不足和夜間生活方式導致晝夜不對稱導致不同的代謝紊亂,例如肥胖,T2DM等。由於長時間照射人造光導致睡眠縮減(≤6小時)破壞時鐘蛋白轉錄振盪和增加 β 細胞凋亡。受睡眠不足影響的晝夜節律基因包括Clock,Bmal1,Per1,Per2,Per3,Cry2和Rev-Erbα。睡眠喪失擾亂了Bmal1的表達水平,表現出強烈減少的振幅(≈70%)和失去節律性。在喪失睡眠期間,生物時鐘也表現出強烈的幅度減小(≈40%)。Rev-Erbα的表達水平喪失睡眠一段時間後也會減少。
研究在輕度喪失睡眠的情況下,時鐘基因表達水平的輕微降低會降低胰島素水平,從而導致較少的葡萄糖被代謝。然而,生物鐘蛋白的周期性行為幾乎被保留,並且變化不是很大。而急性喪失睡眠胰島素和葡萄糖的水平分別比輕度喪失睡眠情景下降和增加。生物鐘蛋白的週期性的振盪行為受到干擾。比較顯示了明顯的證據表明通過睡眠喪失,核心生物鐘蛋白的表達會改變胰島素的水平和葡萄糖。
晝夜節律系統本質上是穩定的,並遵循自我維持和穩健的機制,使其能夠響應生物體內的不同變化以及外部刺激而不斷進化。此外,據報導長時間的喪失睡眠會對生物時鐘的正常週期性功能產生有害影響,從而引起胰腺β細胞等不同代謝過程的擾動。這種擾動導致β 細胞衰竭,使人更容易患糖尿病。因此,適當功能的睡眠/覺醒週期對於β細胞的健康功能是必需的。
(註)β細胞衰竭使得人易於發展T2DM(某種糖尿病)
撰寫人:王任權
原始論文
Computational modeling and analysis of the impacts of sleep deprivation on glucose stimulated insulin secretion
HufsahAshraf, JamilAhmad, May 2019,biosystems
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0303264718302090
研究表明,輪班工作,人工照明,睡眠不足和夜間生活方式導致晝夜不對稱導致不同的代謝紊亂,例如肥胖,T2DM等。由於長時間照射人造光導致睡眠縮減(≤6小時)破壞時鐘蛋白轉錄振盪和增加 β 細胞凋亡。受睡眠不足影響的晝夜節律基因包括Clock,Bmal1,Per1,Per2,Per3,Cry2和Rev-Erbα。睡眠喪失擾亂了Bmal1的表達水平,表現出強烈減少的振幅(≈70%)和失去節律性。在喪失睡眠期間,生物時鐘也表現出強烈的幅度減小(≈40%)。Rev-Erbα的表達水平喪失睡眠一段時間後也會減少。
研究在輕度喪失睡眠的情況下,時鐘基因表達水平的輕微降低會降低胰島素水平,從而導致較少的葡萄糖被代謝。然而,生物鐘蛋白的周期性行為幾乎被保留,並且變化不是很大。而急性喪失睡眠胰島素和葡萄糖的水平分別比輕度喪失睡眠情景下降和增加。生物鐘蛋白的週期性的振盪行為受到干擾。比較顯示了明顯的證據表明通過睡眠喪失,核心生物鐘蛋白的表達會改變胰島素的水平和葡萄糖。
晝夜節律系統本質上是穩定的,並遵循自我維持和穩健的機制,使其能夠響應生物體內的不同變化以及外部刺激而不斷進化。此外,據報導長時間的喪失睡眠會對生物時鐘的正常週期性功能產生有害影響,從而引起胰腺β細胞等不同代謝過程的擾動。這種擾動導致β 細胞衰竭,使人更容易患糖尿病。因此,適當功能的睡眠/覺醒週期對於β細胞的健康功能是必需的。
(註)β細胞衰竭使得人易於發展T2DM(某種糖尿病)
撰寫人:王任權
原始論文
Computational modeling and analysis of the impacts of sleep deprivation on glucose stimulated insulin secretion
HufsahAshraf, JamilAhmad, May 2019,biosystems
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0303264718302090
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