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“到點吃飯”跟“餓了再吃”到底哪種行為更健康一直是一個備受爭議的話題。但其實這在我們前期的推送中其實已經給出過類似的答案：每天晚上9點前吃飯，綜合癌癥風險能降低25%，而餐后間隔2小時再睡覺，患乳腺癌和前列腺癌的風險能降低20%。可見進餐時間對我們的健康是至關重要的。但是一個多世紀以來，大腦如何預知進餐時間一直是科學家們的一個謎。

最近，由生物學副教授Ali Deniz Güler團隊對這一關鍵點有了實質性的結論，這一成果發(fā)表在Science Advances題為Leptin receptor neurons in the dorsomedial hypothalamus input to the circadian feeding network。該研究發(fā)現一組神經元——獨立的下丘腦背內側核的瘦素受體神經元（DMH^LepR），這組特定神經元會向神經元晝夜節(jié)律鐘通報食物供應的時間，而晝夜節(jié)律鐘則為身體進食做好準備，從而預測進餐時間。

DOI: 10.1126/sciadv.adh9570

該研究是通過控制進餐時間和熱量的限制喂養(yǎng)模式來快速誘導小鼠的食物牽引，重點研究了參與調節(jié)攝食、運動活動、睡眠-覺醒周期和激素節(jié)律的下丘腦視交叉神經上核(SCN)和背內側下丘腦(DMH)。通過單核RNA測序(snRNA-seq)，識別SCN和DMH中與晝夜節(jié)律變化有關的神經元群體。

研究發(fā)現，在不同喂養(yǎng)條件下（按程序進食與隨意進食，按程序進食與禁食；隨意進食與禁食），SCN神經元基因的表達都沒有明顯變化，但是按程序進食會影響DMH晝夜節(jié)律的基因。因此，研究者進一步找到了DMH神經元變化最顯著的基因，并且深入研究了DMH^LepR神經元。結果發(fā)現，DMH^LepR神經元在食物牽引中發(fā)揮著重要作用！而瘦素作為Lepr的配體，在食物牽引中的重要性也不言而喻。

圖1.程序進食改變特定DMH神經元的晝夜節(jié)律攜帶基因

DOI: 10.1126/sciadv.adh9570

瘦素（Leptin）是一種由脂肪組織分泌的激素，可以通過負反饋機制來調控生物體的能量平衡以及體重。為測試瘦素對食物牽引的影響，通過在程序進食前3.5小時注射瘦素，來測試從食物消耗中分離瘦素的時間是否能夠破壞FAA。同時記錄DMH^LepR神經元中的細胞內鈣水平（作為神經活動的指標）。

結果表明，在注射生理鹽水的對照組動物中，FAA期間鈣信號增加。而瘦素組的鈣信號沒有升高。表明DMH^LepR神經元對程序進食時間的適應有助于食物牽引行為的發(fā)展。同時為了測試瘦素在多大程度上能夠抑制FAA，進一步設計了交叉研究，即前5天給予生理鹽水或瘦素，并在第6天切換。結果顯示，瘦素注射顯著抑制了FAA的發(fā)展，表明FAA前的瘦素不僅掩蓋了食物牽引，還損害了食物計時機制的建立。

為進一步驗證，將DMH^LepR基因沉默，結果發(fā)現FAA受損。這表明DMH^LepR神經元表達對于程序進食的適當行為誘導至關重要。同時刺激DMH^LepR激活同樣也表現出對FAA的抑制。突顯了DMH^LepR神經元在進食預期中的獨特作用，它們精確的定時活動是FAA發(fā)展所必需的。

FAA受到瘦素抑制的過程。DOI: 10.1126/sciadv.adh9570

接下來，研究了在能量充足的條件下，DMH^LepR神經元的急性激活對一般晝夜行為的影響。在12小時光照和12小時黑暗交替的環(huán)境下隨意飼養(yǎng)，同時激活DMH^LepR神經元。結果觀察到，夜間運動活動出現了下降，一旦在10天后停止注射，白天的活動立即恢復到正常水平，夜間活動需要幾天的時間才完全恢復正常。表明DMH^LepR神經元的激活可以時間依賴的方式劃分和攜帶晝夜運動活動，并且DMH^LepR神經元是連接食物攜帶時鐘和光攜帶時鐘的整合樞紐。

圖：DMH^LepR神經元連接到SCN DOI: 10.1126/sciadv.adh9570

最后，對DMH^LepR神經元與SCN的聯系也做了進一步的探究，數據顯示存在瘦素→DMH^LepR→SCN軸，該軸將代謝狀態(tài)與中央晝夜節(jié)律系統(tǒng)聯系起來。這些結果表明刺激DMH^LepR神經元足以使SCN晝夜時鐘偏移，同時改變晝夜活動的結構，定義了一種通過DMH中的瘦素信號將進餐時間信息與生物鐘相結合的機制。

總的來說，該研究證明了瘦素產生時間的重要性，也就是進食時間的重要性。大量證據表明，從新陳代謝疾病、癌癥到老年癡呆癥等威脅生命疾病的出現，都與生物鐘被打亂有著明顯的聯系。這將使我們能夠制定更好的策略，防止晝夜節(jié)律失調導致破壞性疾病。人體生物鐘可以計時，但需要與作息時間同步。在一致的時間睡覺和起床，保持良好的膳食安排，這些都是保持良好生活習慣的方法。