40、昼夜节律与微生物群相互作用的疾病影响

昼夜节律与微生物群相互作用的疾病影响

1. 昼夜节律与微生物群的双向关系

近年来，越来越多的证据表明，肠道微生物群与宿主的昼夜节律之间存在着复杂的双向关系。在昼夜节律被打乱的小鼠中，细胞过程和能量代谢相关基因表达下调，而与脂多糖（LPS）合成和运输相关的基因表达上调。

一方面，宿主的昼夜节律会影响肠道微生物群的结构和功能。例如，无菌小鼠和使用抗生素处理的小鼠，其肠道上皮细胞和肝细胞中的昼夜节律时钟基因（如Bmal1、Cry1、Per1和Per2）表达会出现紊乱。另一方面，肠道微生物群也会对宿主的昼夜节律时钟基因产生影响。研究发现，肠道微生物群可以通过上皮细胞昼夜转录因子NFIL3来调节宿主的身体组成。

以下是昼夜节律与微生物群双向关系的简单示意表格：
| 影响方向 | 具体表现 |
| ---- | ---- |
| 宿主昼夜节律影响微生物群 | 无菌小鼠和抗生素处理小鼠基因表达紊乱 |
| 微生物群影响宿主昼夜节律 | 通过NFIL3调节身体组成 |

2. 代谢综合征与饮食影响

宿主的新陈代谢与昼夜节律和食物摄入密切相关。饮食和进食时间会通过改变营养物质的可用性或外周昼夜节律时钟，来调节多种细胞功能。在营养物质充足的时期，能量获取、细胞生长和DNA修复等过程占主导；而在禁食期间，解毒过程更为突出。

饮食的改变会影响肠道微生物群的组成和昼夜信号。高纤维 - 低脂肪的饮食对健康有益，而“西式”的低纤维 - 高脂肪饮食则会导致微生物群发生明显变化，对健康产生负面影响。例如，自由获取高脂肪饮食的小鼠，其拟杆菌门和厚壁菌门的相对丰度缺乏节律性振荡；而将进食时间限制在活跃的黑暗阶段，可以