高コレステロール食を与えたラットにおいて、朝食スキップモデルである食事タイミングの遅延は、概日時計を崩壊させることにより、肝脂肪蓄積量と脂肪組織重量を増加させる

Delayed Meal Timing, a Breakfast Skipping Model, Increased Hepatic Lipid Accumulation and Adipose Tissue Weight by Disintegrating Circadian Oscillation in Rats Fed a High-Cholesterol Diet.

抄録

我々は、食事のタイミングをずらした朝食抜きが、概日時計の変化や脂質代謝の異常を誘発するかどうかを調べるために、4時間遅れで食事を開始する遅延食事タイミング（DMT）プロトコルをラットに設定した。本研究では、対照ラットとDMTラットに、それぞれzeitgeber time（ZT）12-24とZT16-4に高コレステロール食を与えた。DMTプロトコールでは、摂餌量と体重に変化はなく、肝脂質と副睾丸脂肪組織の重量が増加した。体温の急上昇は、DMT群では4時間遅れていたことから、DMTに反応してエネルギー消費が減少したと考えられる。血清非エステル化脂肪酸とインスリンの日周リズムのピークは、DMTによりそれぞれ2時間、4時間遅れた。肝脂肪酸合成遺伝子の発現の振動ピークはDMTにより4時間遅れたが、肝時計遺伝子のピークはDMTにより2時間遅れたり、遅れなかったりした。代謝振動は時計遺伝子によって制御されていると考えられているが、先の研究で高脂肪食を与えたラットでは、時計遺伝子と脂質代謝関連遺伝子の間の崩壊リズムは観察されなかった。これらのデータは、脂肪酸代謝の概日リズムは食事のタイミングによって制御されているが、時計遺伝子によって直接制御されているわけではないことを示唆している。本研究では、朝食を抜くと、脂肪肝や体脂肪の蓄積をこじらせることが示唆された。

To investigate whether shifted timing of eating, breakfast skipping, induces alterations in the circadian clock and abnormal lipid metabolism, we have established a delayed meal timing (DMT) protocol for rats, which started eating food 4 h delay. In the present study, control and DMT rats were fed a high-cholesterol diet during zeitgeber time (ZT) 12-24 and ZT 16-4, respectively. The DMT protocol increased the hepatic lipids and epididymal adipose tissue weight without changes in food intake and body weight. The surge in body temperature was delayed by 4 h in the DMT group, suggesting that energy expenditure was decreased in response to DMT. The peaks of the diurnal rhythm of serum non-esterified fatty acids and insulin were delayed by 2 and 4 h due to DMT, respectively. The oscillation peaks of hepatic fatty acid synthesis gene expression was delayed by 4 h in response to DMT, whereas the peak of hepatic clock genes were 2 h delayed or not by DMT. Although metabolic oscillation is considered to be controlled by clock genes, the disintegration rhythms between the clock genes and lipid metabolism-related genes were not observed in rats fed a high-fat diet in our previous study. These data suggest that the circadian rhythm of fatty acid metabolism is regulated by timing of eating, but is not directly controlled by clock genes. The present study suggests that breakfast skipping would complicate fatty liver and body fat accumulation.