生物鐘與糖尿病有什麼關係?

肝臟、肌肉和脂肪組織中的胰島素抵抗是2型糖尿病發生發展的關鍵病理生理過程，已被世界衛生組織列為四大重點非傳染性疾病之一。預防和治療胰島素抵抗的主要方法是改變生活方式；其次是藥物治療，而二甲雙胍是口服降糖藥物的基石。

而如果情況特殊有必要時，可通過口服磺脲類藥物、口服葡萄糖鈉協同轉運體2 (SGLT2)抑制劑、注射胰高血糖素樣肽1 (GLP1)受體激動劑或注射胰島素等藥物進一步改善血糖水平。

傳統意義上，大部分研究都集中在運動的數量和質量、食物攝入量和藥物治療；然而，晝夜節律因素（生物鐘），包括光照時間、身體活動、食物攝入、藥物和睡眠喚醒行為，也可能被證明對預防和治療胰島素抵抗很重要。

圖1：生物鐘調節葡萄糖代謝、胰島素敏感性和胰島素分泌

如上圖一所示，哺乳動物的晝夜節律系統由下丘腦視交叉上核（SCN）的中央腦時鐘、以及大腦其他區域和全身組織（包括肌肉、脂肪組織和肝臟）的外周時鐘組成。

SCN通過與下丘腦區域(如室旁下區、腦室-視前區和背內側下丘腦)的連接來控制睡眠-覺醒行為的每日節律，同時SCN可能還在控制食物攝入方面發揮著直接作用（這是通過調節睡眠覺醒周期而增強的，因為食物的攝入需要清醒的狀態）。

SCN可以控制幾種激素的代謝調節規律來調控葡萄糖耐受程度。在嚙齒類動物SCN損傷的研究結果表明，SCN控制晝夜節律並有報導對全身胰島素敏感性也會產生影響。即在SCN損傷產生後8周內，齧齒動物出現胰島素抵抗。

另外其他6種時鐘：肌肉時鐘（調控線粒體呼吸、調控肌肉力量、調控肌肉的胰島素敏感性）；肝臟時鐘（調控糖異生作用、調控葡萄糖的輸出）；腸道時鐘（調控膜葡萄糖轉運蛋白的表達、調控刷緣雙糖酶的表達、調控對營養元素的吸收、調控胃腸動力）；褐色脂肪組織時鐘（調控對葡萄糖的攝取、調控甘油三酸酯的吸收）；胰腺時鐘（調控因糖刺激的胰島素分泌、調控胰高血糖素的分泌）；白色脂肪組織時鐘（調控脂肪細胞的分化、調控脂類分解/脂肪生成、調控對葡萄糖的攝取、調控瘦素的分泌、調控胰島素信號轉導）。

圖2：通過生理同步系統促進新陳代謝健康的潛在措施

如上圖2所示，改善空腹進食和睡眠覺醒節律、激素和自主神經系統節律以及中央和外圍時鐘節律之間的同步，可能被證明是預防和/或治療胰島素抵抗和2型糖尿病的一種有價值的方法。其中深藍色的方框中為已有臨床研究證明這些措施確實會對胰島素抵抗產生作用（包括：有規律的睡眠時間、避免輪班工作、提供睡眠質量、識別和治療阻塞性睡眠呼吸暫停、溴麥角環肽快速釋放、腎上腺功能不全患者調整釋放氫化可的松、白天的適當運動、在每天的早上和中午攝取更多的卡路裡、禁止吃夜宵）。淺藍色雖然未有臨床實驗研究進行佐證，但有望對胰島素抵抗也產生一定的調控作用。