晝夜節律是一種普遍存在的內源性計時系統（生物鍾），大約以24小時為一個周期。人體內幾乎每個細胞都有自己的生物鍾，控制機體一系列的生物過程，對我們的健康發揮著至關重要的作用。
眾所周知，飲食不規律、不健康和顛倒黑白的生活容易患肥胖症和2型糖尿病等代謝疾病。然而，有研究發現，這種不良生活方式造成的影響可能是終生的。
近日，發表在《Nature Communications（自然通訊）》上的一項研究中，來自美國德克薩斯大學健康科學中心（UTHealth）領導的研究團隊發現，改變飲食習慣或改變生物鍾會影響你整個生命周期的健康脂肪組織。反過來說，高質量和有規律的飲食習慣對於保持健康至關重要。
脂肪組織是一種具有巨大可塑性的代謝器官，其增大和縮小的過程是通過脂肪組織內多種細胞的協調來驅動的。脂肪組織由成熟脂肪細胞（MA）和基質血管成分細胞（SVF）組成，其中包括具有增殖和脂肪生成能力的脂肪祖細胞（APC）。
健康的脂肪組織給我們提供能量，支持細胞生長，保護器官並保持體溫。但當不良飲食導致的白色脂肪組織（WAT）組成的脂肪細胞數量增加（增生），或常駐脂肪細胞體積增大（肥大）時，脂肪組織就會變得不健康。
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在脂肪組織中，還有一種被稱為種子細胞的前脂肪細胞，它是一類具有增殖分化能力的特異化前體細胞，其作用持續於人的一生。
最近的研究表明，以前肥胖的人體重減輕後，脂肪細胞肥大減少，但總細胞數基本保持穩定。這意味著，前脂肪細胞的增殖可能不可逆轉地改變了白色脂肪組織。雖然高脂肪飲食會誘導前脂肪細胞增殖，但飲食時間和晝夜節律機制對其影響仍難以捉摸。
此前關於人類脂肪組織晝夜節律性的研究表明，整個白色脂肪組織以及皮下脂肪干細胞中都存在穩健的24小時晝夜節律性。這項新研究揭示了脂肪祖細胞的一個亞群在體內進行晝夜增殖的顯著能力。雖然生物鍾有助於這些增殖信號的晝夜變化，但能量攝入的節律性也是體內這種振盪的關鍵組成部分。
為了確定可能參與脂肪細胞祖細胞增殖的基因在24小時內不同時間如何表達及其對健康的影響，研究人員對瘦小鼠、高脂肪誘導的肥胖小鼠以及時鍾缺陷小鼠進行了研究。
研究人員發現，當引入高脂肪飲食，或改變食物攝入的時間模式，即讓小鼠在睡眠和清醒階段都攝入等量的食物時，前脂肪細胞增殖模式的晝夜節律就被破壞了。而且，被破壞的節律性可能難以逆轉。如果脂肪祖細胞耗盡，組織內就無法產生健康的新脂肪細胞，最終導致脂肪儲存缺陷，多餘的脂質會溢出到其他器官，如肝髒和肌肉。而溢出到肝髒的脂肪會導致脂肪肝、2型糖尿病和胰島素抵抗。
研究人員還發現，高脂肪飲食會消除血清中的大多數代謝物的節律性，這可能導致了這種飲食條件下脂肪祖細胞增殖能力的節律性喪失。研究顯示，在能量平衡的條件下，即使有規律的能量攝入，高脂肪飲食也會提高白色脂肪細胞增殖，並破壞其晝夜節律模式。
研究第一作者、UTHealth麥戈文醫學院分子醫學研究所Aleix Ribas Latre博士說：「一種理想狀態下，每個人都應該保持一個正常的睡眠-覺醒周期，不要在錯誤的時間吃東西，如：睡前、太晚或凌晨。你也應該避免高脂肪飲食。因為我們已經證明，它會破壞我們前脂肪細胞的節律性增殖。當涉及到我們的健康脂肪時，我們的24小時時鍾很重要，我們需要盡可能地保護它。」
總之，這項研究結果顯示，與其他類型的外周細胞一樣，不規律的進食時間、不健康的飲食，以及顛倒黑白的生活方式都非常容易破壞前脂肪細胞的晝夜節律模式。這些結果提供了關於生物鍾在脂肪組織質量調節中潛在作用的見解，並表明前脂肪細胞增殖的節律性不僅是脂肪細胞質量的重要調節因子，也是長期代謝健康的重要調節器。
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