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Genetic synchronization of the brain and liver molecular clocks defend against chrono-metabolic disease

视交叉上核 昼夜节律 生物钟 生物 内分泌学 内生 内科学 句号(音乐) 光对昼夜节律的影响 神经科学 医学 物理 声学
作者
Lauren N. Woodie,Ahren J. Alberto,Brianna M. Krusen,Lily C. Melink,Mitchell A. Lazar
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [Proceedings of the National Academy of Sciences]
卷期号:121 (51)
标识
DOI:10.1073/pnas.2417678121
摘要

Nearly every cell of the body contains a circadian clock mechanism that is synchronized with the light-entrained clock in the suprachiasmatic nucleus (SCN). Desynchrony between the SCN and the external environment leads to metabolic dysfunction in shift workers. Similarly, mice with markedly shortened endogenous period due to the deletion of circadian REV-ERBα/β nuclear receptors in the SCN (SCN DKO) exhibit increased sensitivity to diet-induced obesity (DIO) on a 24 h light:dark cycle while mice with REV-ERBs deleted in hepatocytes (HepDKO) display exacerbated hepatosteatosis in response to a high-fat diet. Here, we show that inducing deletion of hepatocyte REV-ERBs in SCN DKO mice (Hep-SCN DDKO) rescued the exacerbated DIO and hepatic triglyceride accumulation, without affecting the shortened behavioral period. These findings suggest that metabolic disturbances due to environmental desynchrony with the central clock are due to effects on peripheral clocks which can be mitigated by matching peripheral and central clock periods even in a desynchronous environment. Thus, maintaining synchrony within an organism, rather than between endogenous and exogenous clocks, may be a viable target for the treatment of metabolic disorders associated with circadian disruption.
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