肥胖中通过 BMAL1-HIF 轴调控昼夜节律性肌肉葡萄糖代谢的研究及其意义

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《Proceedings of the National Academy of Sciences》：Control of circadian muscle glucose metabolism through the BMAL1–HIF axis in obesity

【字体：大中小】 时间：2025年03月25日 来源：Proceedings of the National Academy of Sciences 9.4

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　　为探究昼夜节律紊乱与代谢综合征的关联机制，研究人员开展了关于骨骼肌中 BMAL1 在饮食诱导肥胖（DIO）中作用的研究。发现 BMAL1 缺失会致小鼠葡萄糖耐量恶化，稳定 HIF1α 可恢复。该研究揭示了 BMAL1-HIF 轴的关键作用，为代谢疾病研究提供新思路。

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　　在现代社会中，昼夜节律的紊乱普遍存在，这会加速并恶化代谢综合征的症状。在健康小鼠体内，昼夜节律因子 BMAL1

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（脑和肌肉芳香烃受体核转位蛋白 1）对于骨骼肌的功能和代谢是必需的。然而，肌肉中的 BMAL1 在诸如饮食诱导肥胖（DIO）这类代谢疾病发展过程中的重要性，目前仍不明确。在此项研究中，研究人员发现，骨骼肌特异性缺失 BMAL1 的小鼠在喂食高脂肪饮食后，尽管体重增加并无明显变化，但葡萄糖耐量却明显恶化。对 Bmal1 基因缺陷型肌肉的代谢物分析显示，在糖酵解的早期阶段，葡萄糖的利用出现了障碍，而这一阶段决定了葡萄糖在合成代谢和分解代谢之间的命运转换。研究人员证实，这一现象是由对营养应激反应的缺氧诱导因子（HIF）通路的异常调控所导致的。在肌肉 Bmal1 基因缺陷型小鼠中，通过基因手段稳定 HIF1α（缺氧诱导因子 1α），能够恢复葡萄糖耐量，并使在 DIO 期间 736 个失调基因中的 217 个基因（包括糖酵解酶相关基因）的表达恢复正常。这些研究数据共同表明，在 DIO 过程中，骨骼肌中的 BMAL1 是 HIF 驱动的糖酵解以及代谢灵活性的重要调节因子，其对高脂肪饮食诱导的葡萄糖不耐受的发展进程有着重要影响。

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