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從辦公光照到餐桌油脂，再到腸道菌群，全方位守護代謝！

整理：醫(yī)學(xué)界報道組

在代謝疾病高發(fā)的當(dāng)下，研究人員不斷探索著影響血糖控制、脂肪代謝的潛在因素。近期三項發(fā)表于《Cell Metabolism》、《npj Science of Food》、《Nature Metabolism》的權(quán)威研究，從日常環(huán)境、飲食選擇、腸道微生態(tài)三個易被忽視的維度，揭示了代謝健康的“隱形調(diào)節(jié)器”——自然光、適量豬油、腸道代謝物三甲基胺（TMA），為臨床代謝管理提供了非藥物干預(yù)的全新思路。這些看似普通的生活因素，通過精準(zhǔn)調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律、脂肪代謝、炎癥通路，為2型糖尿病等代謝疾病的輔助治療開辟了新路徑。

自然光：晝夜節(jié)律的“校準(zhǔn)器”，重塑代謝平衡

現(xiàn)代都市人群80%-90%的時間處于室內(nèi)，人工光照替代自然光成為常態(tài)，而這一生活習(xí)慣正悄然擾亂代謝健康。近期，發(fā)表于《Cell Metabolism》的一項隨機交叉試驗首次證實[1]，辦公時段的自然光暴露可通過校準(zhǔn)晝夜節(jié)律，顯著改善2型糖尿病患者的血糖控制與脂肪代謝。

該研究納入13名平均年齡70歲的2型糖尿病患者，分別接受4.5天的自然光（通過窗戶照射）或恒定人工光照干預(yù)。結(jié)果顯示，自然光組患者在正常血糖范圍（4.4-7.2mmol/L）的時間占比達(dá)50.9%，顯著高于人工光照組的43.3%（p=0.036），且24小時血糖波動幅度降低（p=0.010）。

更關(guān)鍵的是，自然光暴露使全身代謝底物向脂肪氧化傾斜，白天脂肪氧化水平顯著升高（p=0.023）（圖1），同時晚間褪黑素水平提升（p=0.029）（圖2），而褪黑素作為晝夜節(jié)律的核心介質(zhì)，其分泌紊亂與胰島素抵抗密切相關(guān)。

圖1

圖2

在分子機制層面，自然光的作用主要通過對外周生物鐘的直接調(diào)控來實現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，自然光組患者骨骼肌中Per1、Cry1等時鐘基因mRNA水平顯著升高（p分別為0.01和0.021），且原代肌管生物鐘相位提前0.75小時（p=0.014）。這提示，骨骼肌作為代謝關(guān)鍵器官，其時鐘節(jié)律紊亂會直接導(dǎo)致糖脂代謝失衡，而自然光通過激活外周時鐘系統(tǒng)，重建了代謝節(jié)律的穩(wěn)定性。

此外，多組學(xué)分析顯示，自然光還改變了血清中蘇氨酸、膽酸等代謝物水平，進(jìn)一步佐證了其對全身代謝的調(diào)控作用。

豬油：重新定義動物脂肪，適量攝入助力脂肪代謝

除了環(huán)境光照，日常飲食中的油脂選擇同樣是代謝調(diào)節(jié)的重要環(huán)節(jié)。長期以來，動物脂肪被貼上“致肥胖、促代謝紊亂”的標(biāo)簽，但湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究團隊發(fā)表于《npj Science of Food》的研究顛覆了這一認(rèn)知[2]：在脂肪供能占比25%的飲食模式中，適量豬油攝入比山茶籽油、花生油更能減少脂肪沉積與脂肪組織炎癥。

研究團隊給小鼠喂食含不同油脂的全食物飼料，持續(xù)24周后發(fā)現(xiàn)，豬油組小鼠脂肪細(xì)胞體積更小，脂肪組織炎癥水平顯著降低。進(jìn)一步機制研究顯示，豬油可升高血清?；悄懰幔═CA）水平，而TCA作為關(guān)鍵信號分子，一方面促進(jìn)脂肪分解相關(guān)基因（Atgl、Hsl）表達(dá)，另一方面推動巨噬細(xì)胞向抗炎的M2型極化，從而減少脂肪堆積與炎癥反應(yīng)（圖3）。

圖3

值得注意的是，該研究采用的是“適量攝入”模式（脂肪供能占比25%），并非高油飲食，提示脂肪攝入的關(guān)鍵在于“質(zhì)”而非單純“量”。

腸道代謝物TMA：炎癥通路的“抑制劑”，改善胰島素抵抗

與飲食直接調(diào)節(jié)代謝不同，腸道菌群及其代謝產(chǎn)物則從更微觀的層面發(fā)揮著關(guān)鍵的調(diào)控作用。近期，英國帝國理工學(xué)院的研究團隊發(fā)表于《Nature Metabolism》的研究發(fā)現(xiàn)[3]：紅肉等食物中富含的膽堿經(jīng)腸道微生物代謝轉(zhuǎn)化為TMA后，可通過抑制免疫信號通路中的關(guān)鍵激酶IRAK4，緩解高脂飲食誘導(dǎo)的慢性炎癥與胰島素抵抗，從而改善血糖穩(wěn)態(tài)。

長期以來，高脂飲食被認(rèn)為是引發(fā)慢性低度炎癥和胰島素抵抗的重要誘因。然而在此研究中，高脂飲食小鼠的肝臟急性炎癥標(biāo)志物反而下降，這一現(xiàn)象促使研究團隊深入探索其背后機制。實驗發(fā)現(xiàn)，膽堿作為常見營養(yǎng)素，能夠通過腸道菌群轉(zhuǎn)化為TMA，進(jìn)而顯著改善高脂飲食小鼠的葡萄糖耐受性與炎癥水平，且該作用不依賴于體重變化。

為明確TMA的核心作用，研究團隊通過抗生素清除腸道菌群或使用TMA合成抑制劑，阻斷了膽堿向TMA的轉(zhuǎn)化。結(jié)果，膽堿帶來的代謝改善效應(yīng)完全消失。相反，若直接為低膽堿高脂飲食的小鼠補充TMA，即使不增加膽堿攝入，其血糖控制、胰島素敏感性及炎癥指標(biāo)均得到顯著改善，進(jìn)一步證實TMA是膽堿發(fā)揮代謝保護作用的關(guān)鍵介質(zhì)。

在機制層面，研究通過激酶組篩選發(fā)現(xiàn)，TMA能特異性結(jié)合并抑制IRAK4激酶活性。IRAK4位于Toll樣受體信號通路的核心，通常在高脂飲食或內(nèi)毒素刺激下被激活，進(jìn)而推動IL-6、TNF等促炎因子的釋放。TMA通過精準(zhǔn)抑制IRAK4，有效阻斷了這一炎癥信號的級聯(lián)放大。

在細(xì)胞實驗中，TMA預(yù)處理可顯著降低LPS或棕櫚酸刺激下的炎癥因子分泌，并恢復(fù)胰島素信號通路的敏感性。動物實驗也表明，TMA干預(yù)能提高小鼠在炎癥刺激下的存活率，且IRAK4基因敲除小鼠表現(xiàn)出與TMA處理相似的代謝保護表型，從遺傳學(xué)角度驗證了該通路的重要性。

臨床啟示：代謝管理需“多維度協(xié)同”，非藥物干預(yù)落地路徑

需要注意的是，三項研究仍有一定局限性：自然光研究樣本量較?。╪=13），且集中于老年患者；豬油研究基于動物實驗，人體長期效果需進(jìn)一步驗證；TMA的代謝調(diào)控需平衡心血管風(fēng)險。未來需開展更大規(guī)模、更長周期的臨床研究，明確這些非藥物干預(yù)的適用人群與最佳方案。

代謝疾病的管理并非僅依賴藥物，生活環(huán)境、飲食選擇、腸道微生態(tài)等日常因素共同構(gòu)成了代謝平衡的“支撐體系”，這三項研究從環(huán)境、飲食、腸道三個維度，揭示了代謝調(diào)節(jié)的復(fù)雜性與可塑性。對于臨床醫(yī)生而言，可將這些發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為個體化干預(yù)方案：

• 環(huán)境干預(yù)：為室內(nèi)工作的代謝疾病患者制定“光照時間表”，建議每日累計2小時以上自然光暴露，辦公環(huán)境優(yōu)先選擇靠窗位置，晚間減少電子設(shè)備使用（避免藍(lán)光抑制褪黑素）；

• 飲食指導(dǎo)：摒棄“動物脂肪有害”的單一認(rèn)知，根據(jù)患者血脂水平，推薦適量天然動物脂肪與植物油搭配，控制總脂肪攝入，同時增加膽堿-rich食物，調(diào)節(jié)腸道TMA生成；

• 腸道調(diào)控：對血糖波動大、炎癥指標(biāo)升高的患者，可建議腸道菌群檢測，針對性補充益生菌或益生元，優(yōu)化TMA代謝通路。

隨著研究的深入，期待未來形成“藥物+環(huán)境+飲食+腸道調(diào)控”的多維度代謝疾病管理模式，為患者帶來更精準(zhǔn)、更可持續(xù)的健康獲益。

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參考文獻(xiàn)：

[1].Harmsen, Jan-Frieder, et al. "Natural daylight during office hours improves glucose control and whole-body substrate metabolism." Cell Metabolism (2025).

[2].Liu, X., Liu, S., Wang, J.et al. A moderate lard-included diet reduces fat deposition and inflammation in the adipose tissue. npj Sci Food (2025). https://doi.org/10.1038/s41538-025-00657-8

[3]Chilloux, J., Brial, F., Everard, A.et al. Inhibition of IRAK4 by microbial trimethylamine blunts metabolic inflammation and ameliorates glycemic control. Nat Metab (2025). https://doi.org/10.1038/s42255-025-01413-8

責(zé)任編輯丨蕾蕾

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