導(dǎo)讀
大家或許聽到過這樣一首歌:零點睡六點起,ICU里喝小米;一點睡六點起;閻王夸我好身體;兩點睡覺六點起,骨灰盒子長方體;三點睡覺六點起,墓碑和我綁一起。熬夜如今已成為現(xiàn)代年輕人不可或缺的一種常態(tài),明知熬夜傷身體,但管不住自己啊!
生物鐘是一種進化保守的轉(zhuǎn)錄-翻譯調(diào)控網(wǎng)絡(luò),與身體代謝調(diào)節(jié)密切相關(guān)。從多數(shù)積累的實驗?zāi)P秃土餍胁W(xué)研究中的證據(jù)表明,生物鐘調(diào)節(jié)機制的中斷會導(dǎo)致肥胖和胰島素含量偏高。
匹茲堡大學(xué)某研究團隊在期刊Molecular And Cellular Endocrinology發(fā)表了一篇名為《Chronic circadian shift leads to adipose tissue inflammation and fibrosis》的文章,該團隊之前的研究發(fā)現(xiàn),重要的時鐘轉(zhuǎn)錄激活因子Bmal1是脂肪形成的關(guān)鍵調(diào)控因子,在此基礎(chǔ)上,該研究團隊使用環(huán)境光照誘導(dǎo)時鐘節(jié)律的中斷,再用Echo顯微鏡去觀察小鼠長達6個月的慢性時鐘失調(diào)導(dǎo)致的相關(guān)細胞形態(tài)變化以及局部組織炎癥和纖維化情況,結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析,該研究初步確定了慢性時鐘節(jié)律失調(diào)會引起顯著的脂肪組織功能障礙,這可能也是晝夜節(jié)律失調(diào)導(dǎo)致了胰島素抗性高的基礎(chǔ)。
文章相關(guān)結(jié)果:
在本研究中,我們測試了環(huán)境光照移位誘導(dǎo)的時鐘干擾是否會影響脂肪組織生長。我們設(shè)計了一個輪班計劃,如圖1A所示。這種輪班方案旨在引起類似于環(huán)境晝夜失調(diào)的中樞和外周晝夜時鐘不同步,我們之前證明了類似的5周方案導(dǎo)致β細胞時鐘失調(diào)。兩組分別在正常周期的第二天上午8點(ZT3)和下午5點(ZT12)采集樣本,如圖所示(圖1A)。這些時間點近似對應(yīng)于ZT3和ZT12時附睪白色脂肪組織(eWAT)和腹股溝皮下白色脂肪組織(iWAT)中Bmal1的蛋白水平峰值。經(jīng)過6個月治療后,對照組和輪班組小鼠的體重都增加了50%以上,而且兩組之間的體重沒有差異(圖1B)。令人驚訝的是,對內(nèi)臟脂肪庫的組織學(xué)分析顯示,輪班組小鼠的脂肪細胞明顯增大(圖1C)。對eWAT脂肪細胞大小分布的定量分析顯示,其大小明顯向較大的脂肪細胞轉(zhuǎn)移(圖1D)。在iWAT中(圖1E),同樣可以觀察到脂肪細胞肥大,其大小分布明顯向較大的脂肪細胞傾斜(圖1F)。此外,我們發(fā)現(xiàn)典型的冠狀結(jié)構(gòu)由凋亡脂肪細胞周圍的巨噬細胞組成,在時間移位組的小鼠中都很豐富,而在對照組中很少出現(xiàn)。
▲圖1
組織學(xué)分析顯示,在輪班隊列的小鼠脂肪庫中存在大量的冠狀結(jié)構(gòu),表明存在巨噬細胞浸潤的現(xiàn)象,這是脂肪組織炎癥的特征。與這一觀察結(jié)果相一致的是,RNA-seq分析也發(fā)現(xiàn)參與炎癥反應(yīng)的基因表達顯著增強。在內(nèi)臟脂肪中,相關(guān)代謝通路在ZT3時表現(xiàn)出正常的低表達,在ZT12時表達升高,表現(xiàn)出日表達譜(圖5A)。慢性轉(zhuǎn)移導(dǎo)致該通路在ZT3上的表達顯著升高,這與ZT12非常相似,但失去了日表達模式。該通路在輪班組中也被誘導(dǎo)表達(圖5B)。對光照時間移位處理的小鼠進行詳細的組織學(xué)檢查,顯示其巨噬細胞積累具有豐富的冠狀結(jié)構(gòu)特征,而在對照組中檢測到最小的冠狀結(jié)構(gòu)(圖5C)。利用巨噬細胞特異性表面標(biāo)記物F4/80抗體進行免疫熒光染色,并用Echo顯微鏡鑒定了凋亡脂肪細胞周圍的形成冠狀結(jié)構(gòu)的巨噬細胞。
▲圖5
現(xiàn)代生活方式中睡眠及活動周期與內(nèi)源性時鐘周期的頻繁失調(diào)會導(dǎo)致晝夜節(jié)律不同步,這就可能導(dǎo)致代謝性疾病的發(fā)生,總而言之,晝夜作息節(jié)律失調(diào)容易導(dǎo)致肥胖和糖尿病。
在文獻中我們可以清晰看到脂肪組織炎癥情況,同時可以很清楚地觀察到巨噬細胞的蛋白表達,那么不得不夸一夸咱們用的顯微鏡,很顯然Echo顯微鏡在此發(fā)揮的作用功不可沒。Echo Revolve Gen2正倒置一體電動熒光顯微鏡獨特的正倒置一體設(shè)計,既可觀看切片,又可觀察培養(yǎng)瓶中的活細胞,同時配置了高能LED光立方熒光系統(tǒng),極大程度降低熒光淬滅的速度,雙相機設(shè)置既兼顧靈敏度又兼顧色彩還原,DHR功能抑制噪聲減少模糊,Z-Stacking可輕松逐層拍攝提高景深,配置iPad系統(tǒng),實現(xiàn)極簡操控,易學(xué)易用,心動的話趕緊行動起來!
原文:https://doi.org/10.1016/j.mce.2020.111110
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