Prolonged daily light exposure increases body fat mass through attenuation of brown adipose tissue activity

doi:10.1073/pnas.1504239112

.2015年5月26日；112(21):6748-53.

doi:10.1073/pnas.1504239112。 Epub 2015年5月11日。

长时间的每日光照通过降低棕色脂肪组织的活性增加体脂质量

附属公司

¹埃因霍温实验血管医学实验室内分泌科医学系s.kooijman@lumc.nl。
²医学部，内分泌科，埃因霍温实验血管医学实验室，和。
^三荷兰莱顿2333ZA莱顿大学医学中心分子细胞生物学系；和。
⁴荷兰阿姆斯特丹1105AZ学术医学中心遗传代谢疾病实验室。

PMID： 25964318
预防性维修识别码：项目经理4450411
内政部： 10.1073/pnas.1504239112

长时间的每日光照通过降低棕色脂肪组织的活性增加体脂质量

桑德·科伊曼等。美国国家科学院程序. 2015.

.2015年5月26日；112(21):6748-53.

doi:10.1073/pnas.1504239112。 Epub 2015年5月11日。

附属公司

¹埃因霍温实验血管医学实验室内分泌科医学系s.kooijman@lumc.nl。
²医学部，内分泌科，埃因霍温实验血管医学实验室，和。
^三荷兰莱顿2333ZA莱顿大学医学中心分子细胞生物学系；和。
⁴荷兰阿姆斯特丹学术医学中心遗传代谢疾病实验室，1105AZ。

PMID： 25964318
预防性维修识别码：项目经理4450411
内政部： 10.1073/第150423912页

摘要

昼夜节律的破坏与肥胖和相关疾病有关，包括2型糖尿病和心血管疾病。具体来说，长时间人工光照射与人类肥胖相关，尽管其潜在机制尚不清楚。在这里，我们报告说，增加每天的光照时间会通过减少棕色脂肪组织（BAT）活性增加身体肥胖症，而棕色脂肪组织是能量消耗的主要贡献者。与常规的12小时光照相比，暴露在16小时和24小时光照下的小鼠显示出增加的肥胖，而不影响食物摄入或运动活动。从机制上讲，我们证明延长日照时间会降低BAT的交感神经输入，并降低β3-肾上腺素能细胞内信号传导。同时，延长日照时长会降低BAT选择性地从富含甘油三酯的脂蛋白中摄取脂肪酸以及从血浆中摄取葡萄糖。我们的结论是，BAT活性受损是昼夜节律紊乱与肥胖之间关系的重要介体，并预计BAT的激活可能会克服昼夜节律紊乱的不利代谢后果。

关键词：棕色脂肪组织；昼夜节律；光污染；肥胖；甘油三酯代谢。

PubMed免责声明

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

数字

**图1。**
小鼠暴露于12、16或24小时的光照下(n个=9）5周，体重(A类)，瘦质量(B)和脂肪量(C类)已确定。光照时间和总脂肪量之间的相关性(D类)，gWAT重量(E类)和脂肪细胞大小（gWAT）(*G公司*). 显示了用H&E染色的gWAT的代表性图像(F类). 测量光干预最后2周的食物摄入量(*H（H）*). 数据以平均值±SEM表示。虚线表示回归线的95%置信区间***P（P）*< 0.01.

**图2。**
小鼠暴露于12、16或24小时的光照下(n个=8–9）持续5周，并通过注射甘油三肽来评估VLDL-TG和葡萄糖动力学[^三H] 油酸盐([^三H] TO）-标记的乳胶颗粒和[¹⁴C] 脱氧葡萄糖([¹⁴C] DG）。吸纳[^三H] 测定了不同器官的TO-衍生活性(A类)，并确定了光照与[^三H] iBAT中的TO-衍生活动(B)，sBAT公司(C类)和pVAT(D类). 同时[¹⁴C] 各器官的DG被测定(E类)，并确定了光照和[¹⁴C] iBAT的DG(F类)、sBAT(*G公司*)和pVAT(*H（H）*). 数据以平均值±SEM表示。虚线表示回归线的95%置信区间**P（P）*< 0.05, ***P（P）*< 0.01, ****P（P）*<0.001。器官缩写：iBAT，头间BAT；gWAT，性腺WAT；pVAT，血管周围脂肪组织；sBAT，肩胛下BAT；sWAT，皮下WAT；vWAT，内脏WAT。

**图3。**
小鼠暴露于12、16或24小时的光照下(n个=9）5周，隔离iBAT。组织切片进行TH染色，显示代表性图像(A类; 箭头表示TH染色），并量化(B). 测定TH染色和摄取[^三H] TO-衍生活性(C类)和[¹⁴C] DG公司(D类). 此外，还测定了光照与pCREB蛋白水平之间的相关性(E类)、pAMPK(F类)和pHSL S⁵⁶⁵(*G公司*). 将蛋白质水平标准化为β-肌动蛋白水平。β-肌动蛋白、pCREB、pAMPK和pHSL S的代表性印迹⁵⁶⁵显示了(*H（H）*). 基因表达*Pgc1α*(我)和*Ucp1单位*(J型)确定并标准化为*36个B4*表达式。数据以平均值±SEM表示。虚线表示回归线的95%置信区间**P（P）*< 0.05.

**图4。**
小鼠接受双侧交感神经失神经iBAT或假手术。将失神经小鼠暴露于12、16或24小时的光照下(n个=5–6），而假小鼠暴露在12小时的光照下(n个= 6). 5周后，分离iBAT并进行组织学染色以检测TH(A类). 总食物摄入量(B)，运动活动(C类)，体重增加(D类)，和脂肪量增加(E类)已确定。通过注射甘油三酯评估VLDL-TG和葡萄糖动力学[^三H] 油酸盐([^三H] TO）-标记的乳胶颗粒和[¹⁴C] 脱氧葡萄糖([¹⁴C] DG）。吸纳[^三H] TO-衍生和[¹⁴C] sBAT的DG活动(F类和*G公司*)通过iBAT确定(*H（H）*和我). 数据以平均值±SEM表示；纳秒=不重要**P（P）*< 0.05, ***P（P）*< 0.01, ****P（P）*< 0.001.

**图5。**
提出了关于光照如何通过BAT活动调节体脂质量的模型。每日光照持续时间由视交叉上核感知，它通过交感神经系统向BAT发出信号。在正常的日照时，BAT和WAT对营养素的吸收是平衡的，而日照量的增加会导致BAT活性降低，并随后在WAT中储存多余的能量。刺激β3-肾上腺素能受体（B3-AR）的去甲肾上腺素（NA）可用性降低导致：(我)CREB磷酸化降低，从而降低UCP1的转录；(二)AMPK的磷酸化减少，导致HSL的磷酸化减少，从而减少脂解。

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