研究人員通過(guò)胰島素試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與野生型小鼠相比，基因敲除小鼠在ZT12–14時(shí)葡萄糖輸注率顯著降低，在ZT0–2時(shí)降低程度較小，但在ZT6–8時(shí)沒(méi)有降低，這為基因敲除小鼠的ZT依賴性胰島素抵抗提供了證據(jù)。ZT12–14基因敲除小鼠的低葡萄糖輸注率主要是由肝臟葡萄糖的高生成率驅(qū)動(dòng)的，而不是由低葡萄糖處置率驅(qū)動(dòng)的。相比之下，ZT0–2基因敲除小鼠的低葡萄糖輸注率是由高的肝臟葡萄糖產(chǎn)生率和低的葡萄糖處置率引起的，這可能是ZT0–2基因敲除小鼠和ZT12–14基因敲除小鼠在葡萄糖耐量試驗(yàn)（GTT）期間血糖曲線形狀不同的原因。

 

 

研究人員進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，野生型小鼠在全身胰島素敏感性、肝臟對(duì)胰島素介導(dǎo)的葡萄糖生成抑制的敏感性和基礎(chǔ)肝臟葡萄糖生成方面表現(xiàn)出晝夜節(jié)律。這三種節(jié)奏都在晨起時(shí)達(dá)到高峰（ZT12-14）。在基因敲除小鼠中，胰島素敏感性節(jié)律被破壞，而不是基礎(chǔ)葡萄糖產(chǎn)生節(jié)律。這些數(shù)據(jù)表明，神經(jīng)REV-ERB在調(diào)節(jié)肝臟胰島素敏感性節(jié)律中起著重要作用，與飲食行為或基礎(chǔ)葡萄糖生成無(wú)關(guān)。

 

 

 

研究人員還發(fā)現(xiàn)，hM4Di對(duì)SCNGABA神經(jīng)元的化學(xué)抑制減弱了ZT12–14敲除小鼠和野生型小鼠在葡萄糖耐量和丙酮酸耐量方面的差異。基因敲除小鼠與野生型小鼠在ZT6–8的GTT中沒(méi)有差異，無(wú)論CNO如何。這些結(jié)果表明ZT12–14處SCNGABA神經(jīng)元的過(guò)度活躍是基因敲除小鼠葡萄糖不耐受和肝臟葡萄糖生成增加所必需的。因此，野生型小鼠清醒時(shí)SCNGABA神經(jīng)元放電活動(dòng)的減少促進(jìn)了葡萄糖耐量，這可能是在預(yù)期即將到來(lái)的進(jìn)食行為。

 

 

 

為了探討敲除小鼠的葡萄糖表型是否是由于REV-ERB的發(fā)育中斷或時(shí)鐘無(wú)關(guān)功能所致，研究人員在成年小鼠中特別在SCNGABA神經(jīng)元中進(jìn)行REV-ERB-α（iREV-ERB）的誘導(dǎo)性再表達(dá)。注射強(qiáng)力霉素導(dǎo)致REV-ERB-α在9小時(shí)后重新表達(dá)，然后在21小時(shí)后顯著下降）。通過(guò)定時(shí)注射強(qiáng)力霉素，研究人員能夠控制外源性REV-ERB的振蕩模式與內(nèi)源性REV-ERB同相或反相。在ZT12–14時(shí)，同相再表達(dá)提高了敲除小鼠的葡萄糖耐量，但在ZT6–8時(shí)沒(méi)有顯著影響。

 

 

 

綜上所述，該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)REV-ERB調(diào)節(jié)參與SCN神經(jīng)傳遞的基因的節(jié)律性表達(dá)，并調(diào)節(jié)SCNGABA神經(jīng)元的振蕩放電活動(dòng)。清醒時(shí)對(duì)SCNGABA神經(jīng)元的化學(xué)刺激可導(dǎo)致葡萄糖不耐受，而恢復(fù)SCNGABA神經(jīng)元放電或REV-ERB表達(dá)的時(shí)間模式可挽救REV-ERB耗竭引起的時(shí)間依賴性葡萄糖代謝表型。在糖尿病患者中，醒后血糖水平升高是“延長(zhǎng)黎明現(xiàn)象”的一個(gè)決定性特征。與沒(méi)有延長(zhǎng)黎明現(xiàn)象的2型糖尿病患者相比，具有延長(zhǎng)黎明現(xiàn)象的2型糖尿病患者表現(xiàn)出不同的REV-ERB基因表達(dá)時(shí)間模式。這些發(fā)現(xiàn)提供了中樞晝夜節(jié)律如何調(diào)節(jié)肝臟胰島素敏感性晝夜節(jié)律的機(jī)制性見(jiàn)解，對(duì)醫(yī)學(xué)界理解2型糖尿病的延長(zhǎng)黎明現(xiàn)象具有重要意義。