摘要
目的：饮食模式和生物钟之间的不一致增加了代谢健康问题的风险，特别是肥胖和相关的代谢紊乱。肠道菌群通过代谢产物积极参与调节宿主的各种生理功能。本文探究昼夜颠倒进食对高脂肥胖小鼠肠道菌群和脂质代谢的影响。 方法：160只8-10周龄C57BL/6雄性小鼠，随机分为4组，分别为夜间进食正常组（NC）、夜间进食高脂组（NH）、白天进食正常组（DC）、白天进食高脂组（DH），饲养18周。实验结束时，分别在ZT0、ZT6、ZT12、ZT18四个时间节点处死各组小鼠，检测小鼠空腹血糖，以及血浆TC、TG和LDL-C，采用ELISA试剂盒检测血浆瘦素，肝脏组织和附睾脂肪组织HE染色切片及病理学分析。采用实时荧光定量PCR检测附睾脂肪组织中脂肪因子Leptin和adiponectin的mRNA表达水平、脂质代谢相关基因（Fasn、Dgat1、Atgl、Lipe）的mRNA表达水平以及节律基因（Bmal1、per1/2、Reverb、RORγ）的mRNA表达水平。采用蛋白免疫印迹分析检测附睾脂肪组织中C/EBPα、PPARγ、SREBP1c和CD36的全细胞蛋白水平。对盲肠内容物中的肠道微生物群进行16srRNA基因测序分析。 结果：长期高脂饮食影响下，小鼠进食量、体重、肝脏指数和脂肪指数均显著升高（P＜0.001），昼夜颠倒进食加重了高脂饮食引起小鼠的体重增加（P＜0.01）。高脂膳食组小鼠血糖值显著高于标准膳食组小鼠（P＜0.001），昼夜颠倒进食使血糖值显著升高（P＜0.01）。对比标准膳食组小鼠，高脂饮食组小鼠血浆中TC、TG、LDL-C含量均明显升高（P＜0.001），昼夜颠倒进食也加重了小鼠血浆中LDL-C的升高（P＜0.001）。高脂膳食组小鼠血浆瘦素水平显著升高（P＜0.001），而颠倒进食时间使瘦素水平进一步升高（P＜0.001）。病理组织切片分析中，高脂膳食组小鼠肝脏细胞脂肪聚积，昼夜颠倒进食下小鼠肝脏组织脂肪浸润加重；高脂饮食小鼠附睾脂肪组织胞内脂滴明显增大，颠倒进食加重高脂饮食引起的脂肪变性。附睾脂肪组织中细胞因子瘦素mRNA表达水平在高脂饮食影响下显著升高（P＜0.001），而脂联素mRNA表达水平显著降低。昼夜颠倒进食使瘦素表达水平显著升高（P＜0.001）。长期高脂饲喂使脂肪合成相关基因Fasn和Dgat1的表达水平显著升高，颠倒进食时间使Fasn水平进一步升高（P＜0.001）。同时，脂肪分解相关基因Atgl和Lipe的mRNA表达水平在高脂饮食影响下显著降低（P＜0.001），昼夜颠倒进食也显著降低Lipe的mRNA表达水平（P＜0.01）。进一步分析参与脂肪合成的蛋白质的表达情况，高脂饲喂下小鼠的C/EBPα、PPARγ、SREBP1c和CD36的蛋白表达呈现较高水平，而昼夜颠倒进食加重了小鼠SREBP1c和CD36蛋白表达的高水平。昼夜颠倒进食使脂肪组织时钟基因的节律波动方向颠倒，高脂饮食破坏时钟基因的正常节律表达，出现节律不同步和节律消失等紊乱现象。颠倒进食时间降低肠道微生物的shannon指数（P＜0.001），高脂饮食使肠道菌群chao1指数降低（P＜0.01），同时也影响菌群的丰度和组成。颠倒进食时间降低了肠道微生物多样性，增加了Coriobacteriaceae_UCG-002、Enterococcus等与炎症相关菌丰度，并抑制了包括Akkermansia、Candidatus_Saccharimonas、Anaeroplasma、Bifidobacterium、Carnobacterium、Odoribacter在内的有益菌群的生长。相关性分析发现肠道微生物群与脂代谢相关指标具有强烈的关联性，Acinetobacter与Leptin和Fasn呈显著负相关（P＜0.05），可能参与调控脂质代谢。 结论：昼夜颠倒进食引起小鼠脂质代谢异常和肠道微生物群紊乱，加剧了高脂肪饮食诱导的小鼠体重增加、血脂异常和脂肪沉积等不良影响，并可能会通过改变小鼠肠道菌群的组成和丰度来破坏肠道和脂质代谢的稳态。
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