仅仅几天的夜班工作就足以破坏与血糖调节、能量代谢和炎症反应有关的蛋白质节律。这些过程会影响慢性代谢疾病的发生。由华盛顿州立大学和西北太平洋国家实验室的科学家们领导的一项研究结果为我们提供了新的见解,让我们了解为什么夜班工人更容易患糖尿病、肥胖症和其他代谢性疾病。
早期干预预防糖尿病和肥胖症
“该研究的资深作者、西悉尼大学埃尔森-S-弗洛伊德医学院教授汉斯-范东根解释说:”有一些过程与我们大脑中的主生物钟有关,这些过程表示白天是白天,黑夜是黑夜;还有一些过程则遵循身体其他部位设定的节律,表示黑夜是黑夜,白天是白天,白天是黑夜。当内部节律被打乱时,我们的系统就会经历长时间的压力,专家认为这会对健康造成长期影响。
范东根说,虽然还需要更多的研究,但这项研究表明,这些紊乱的节律仅在三天后就会显现出来,这表明早期干预也许可以预防糖尿病和肥胖症。这种干预还有助于降低心脏病和中风的风险,而夜班工人患心脏病和中风的风险也会增加。
这项发表在《 蛋白质组研究杂志》上的研究是一项受控实验室实验,志愿者在实验中模拟了三天的夜班或白班。最后一次轮班结束后,参与者在恒定的光线、温度、姿势和食物摄入量条件下保持清醒 24 小时,以便在不受外界影响的情况下测量他们的内部生物节律。
夜班工人的血糖水平不再同步
在 24 小时期间,每隔一段时间就会采集和分析血液样本,以确定免疫系统血液细胞中的蛋白质。一些蛋白质的节律与维持人体 24 小时节律的生物总钟密切相关。主时钟对轮班时间的变化并不敏感,因此这些蛋白质的节律并没有因夜班时间而发生显著变化。然而,与白班参与者相比,夜班参与者的大多数其他蛋白质的节律发生了显著变化。
研究人员仔细观察了参与葡萄糖调节的蛋白质,发现夜班参与者的葡萄糖节律几乎完全逆转。他们还发现,参与胰岛素分泌和敏感性的过程通常会共同作用,使血糖水平保持在健康范围内,而夜班参与者的这些过程不再同步。研究人员指出,造成这种影响的原因可能是胰岛素调节试图逆转夜班时间表引发的葡萄糖变化。他们说,这在当下可能是一种健康的反应,因为葡萄糖水平的改变会损害细胞和器官,但从长远来看可能会造成问题。
“PNNL生物科学部的计算机科学家杰森-麦克德莫特(Jason McDermott)说:”我们能够证明,工作时间正常的志愿者和工作时间与生物钟不一致的志愿者之间的分子模式确实存在差异。”这种错位的影响以前从未在这种分子水平上以这种受控方式表征过”。研究人员下一步将研究现实世界中的工人,看看夜班是否会导致长期轮班工人的蛋白质发生类似变化。