DOI: https://doi.org/10.1186/s12967-025-06250-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40011933
تاريخ النشر: 2025-02-26
المؤلف: Lorenza Zinna وآخرون
الموضوع الرئيسي: إيقاع الساعة البيولوجية والميلاتونين
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة العلاقة بين أنواع الكرونوتيب – تحديدًا الأنواع الصباحية والمتوسطة والمسائية – وملف الالتهاب للأنسجة الدهنية الحشوية (VAT) لدى الأفراد الذين يعانون من السمنة. شملت الأبحاث 25 مشاركًا (11 ذكرًا و14 أنثى، متوسط مؤشر كتلة الجسم 41.59 كجم/م²، ومتوسط العمر 41.13 سنة) تم تصنيفهم بناءً على استبيان الصباحية والمسائية (MEQ). بينما كانت تركيبة الجسم والمعايير الكيميائية الحيوية متشابهة عبر أنواع الكرونوتيب، أظهرت الأنواع المسائية مستويات أعلى بشكل ملحوظ من الدهون الثلاثية وزوايا طور أقل. ومن الجدير بالذكر أن علامات الالتهاب مثل IL-1β وIL-8 وbFGF وMCP-1 وMIP-1β كانت مرتفعة في الأنواع المسائية مقارنة بالأنواع الصباحية، مما يشير إلى ملف التهابي متميز مرتبط بعدم التوافق اليومي.
تشير النتائج إلى أن الأنواع المسائية لا تعاني فقط من زيادة التهاب VAT ولكن أيضًا من تعبير متغير لجينات الساعة البيولوجية، وخاصة PER1، الذي ارتبط بزيادة مستويات bFGF وIL-1β. تستنتج الدراسة أن الأنواع المسائية معرضة لخطر أيضي أكبر بسبب هذه التغيرات الالتهابية وتعبير جينات الساعة غير الطبيعي. تؤكد الأبحاث على إمكانية استخدام تقييمات الكرونوتيب كأداة عملية للتعرف المبكر على الأفراد المعرضين لخطر الالتهاب المرتبط بـ VAT، مما يساعد في توجيه استراتيجيات وقائية مستهدفة لتحسين الصحة الأيضية.
مقدمة
تستعرض المقدمة الدور الحاسم للساعات البيولوجية الجزيئية في مزامنة الدورات الأيضية والسلوكية اليومية مع دورة النهار والليل الخارجية، مما يبرز أهميتها في الصحة والتوازن الأيضي. ترتبط الاضطرابات في الإيقاعات اليومية، التي تُعرف غالبًا باسم اضطراب الكرونوس، بمختلف الاضطرابات الأيضية، بما في ذلك السمنة ومرض السكري من النوع 2، خاصة في سياقات مثل العمل بنظام الورديات أو أنماط النوم غير المنتظمة. تؤدي هذه الاضطرابات إلى التهاب منخفض الدرجة على مستوى النظام، والذي ينشأ بشكل أساسي في الأنسجة الدهنية، مما يتفاقم بسبب تسلل خلايا المناعة والإفراز الدوري للسيتوكينات المسببة للالتهاب مثل TNF-α وIL-6.
تتناول المقدمة أيضًا تأثير الإيقاعات اليومية على مسارات الالتهاب والعمليات الأيضية داخل الأنسجة الدهنية، مما يبرز إمكانية العلاجات التي تستهدف الإيقاعات اليومية لتخفيف الالتهاب وتحسين الصحة الأيضية. كما تشير إلى دور الكرونوتيب – التفضيلات الفردية لتوقيت النشاط اليومي – في التأثير على نتائج الصحة، خاصة فيما يتعلق بالأنواع المسائية، التي ترتبط بزيادة عدم التوافق وزيادة خطر السمنة والأمراض الأيضية. تهدف الدراسة الحالية إلى التحقيق في الملف الالتهابي للأنسجة الدهنية وتعبير جينات الساعة الرئيسية لدى الأفراد الذين يعانون من السمنة عبر فئات الكرونوتيب المختلفة، ساعية لتوضيح العلاقة بين الكرونوتيب، وعدم التوافق اليومي، والالتهاب في السمنة.
الطرق
تستعرض قسم “الطرق” تصميم التجربة والتقنيات التحليلية المستخدمة في الدراسة. استخدم الباحثون نهجًا كميًا، حيث تم استخدام التحليلات الإحصائية لتقييم البيانات التي تم جمعها من تجارب مختلفة. شملت المنهجيات المحددة تجارب محكومة، حيث تم التلاعب بالمتغيرات بشكل منهجي لملاحظة تأثيراتها على النتائج المعنية.
شملت جمع البيانات مقاييس نوعية وكمية، مما يضمن فهمًا شاملاً للظواهر قيد التحقيق. تم إجراء التحليل باستخدام برامج إحصائية متقدمة، مما سهل تطبيق الاختبارات الإحصائية ذات الصلة لتحديد دلالة النتائج. تم تصميم الطرق بدقة لتقليل التحيز وتعزيز موثوقية النتائج، مما ساهم في قوة استنتاجات الدراسة.
النتائج
تشير النتائج إلى أنه من بين 25 فردًا يعانون من السمنة (مؤشر كتلة الجسم 41.59 ± 7.69 كجم/م²، العمر 41.13 ± 11.08 سنة)، المصنفين حسب الكرونوتيب، لم تكن هناك اختلافات كبيرة في الجنس أو العمر أو القياسات الأنثروبومترية أو تكوين الجسم أو المعايير الكيميائية الحيوية، باستثناء زاوية الطور ومستويات الدهون الثلاثية. أظهرت الأنواع المسائية قيم زاوية طور أعلى بشكل ملحوظ (p = 0.04) ومستويات مرتفعة من الدهون الثلاثية (p = 0.01) مقارنة بالأنواع الصباحية والمتوسطة. بالإضافة إلى ذلك، كشفت تحليلات السيتوكينات وعوامل النمو عن اتجاه تنازلي كبير في IL-1β (p = 0.04) وIL-8 (p = 0.03) وbFGF (p = 0.01) وMCP-1 (p = 0.01) وMIP-1β (p = 0.05) عبر فئات الكرونوتيب، مع عرض الأنواع المسائية لمستويات أعلى من bFGF (p = 0.04).
علاوة على ذلك، كانت مستويات mRNA لجين الساعة الرئيسية PER1 أعلى بشكل ملحوظ في الأنواع المسائية مقارنة بالأنواع الصباحية (p = 0.017)، بينما أظهرت CLOCK زيادة طفيفة. أظهرت تحليلات الارتباط أن درجات MEQ ارتبطت سلبًا مع bFGF المفرز من VAT (p = 0.02) وMCP-1 (p = 0.02)، وكذلك مع مستويات mRNA لـ PER1 (p = 0.01). ارتبطت مستويات mRNA لـ PER1 وCLOCK إيجابيًا مع IL-1β (p = 0.03) وbFGF (p = 0.03)، بينما أظهرت مستويات BMAL1 ارتباطًا سلبيًا مع MIP-1β (p = 0.005) واتجاه نحو الدلالة مع IL-8 (p = 0.07).
المناقشة
تحققت هذه الدراسة المقطعية الملاحظة في العلاقة بين الكرونوتيب وعلامات الالتهاب في الأنسجة الدهنية الحشوية (VAT) بين 25 فردًا بدينًا يخضعون لجراحة السمنة. كشفت النتائج أن علامات الالتهاب مثل IL-1β وIL-8 وbFGF وMCP-1 وMIP-1β أظهرت اتجاهًا تنازليًا عبر مجموعات الكرونوتيب، مع إظهار الأنواع المسائية أعلى المستويات والأنواع الصباحية أدنى المستويات. ومن الجدير بالذكر أن مستويات bFGF كانت مرتفعة بشكل ملحوظ في الأنواع المسائية، وأشارت تحليلات التعبير الجيني إلى أن تعبير PER1 كان أعلى في الأنواع المسائية، مرتبطًا إيجابيًا مع مستويات IL-1β وbFGF، بينما ارتبط تعبير BMAL1 عكسيًا مع IL-8 وMIP-1β.
تسلط الدراسة الضوء على إمكانية اعتبار الكرونوتيب عاملًا مستقلًا يؤثر على التهاب VAT، مما يشير إلى أن الأنواع المسائية قد تعاني من حالة التهابية مرتبطة بعدم التوافق اليومي. تشير مستويات الدهون الثلاثية المرتفعة وزوايا الطور الأقل في الأنواع المسائية إلى صحة أيضية متدهورة. على الرغم من قيود الدراسة، بما في ذلك حجم العينة الصغيرة والاعتماد على تقييمات الكرونوتيب المبلغ عنها ذاتيًا، إلا أنها تقدم رؤى قيمة حول دور الإيقاعات اليومية في الالتهاب المرتبط بالسمنة. تؤكد النتائج على الفائدة السريرية لتقييم الكرونوتيب للتعرف المبكر على الأفراد المعرضين لخطر الخلل الأيضي، داعية إلى تدخلات تهدف إلى استعادة التوافق اليومي لتحسين النتائج الأيضية.
DOI: https://doi.org/10.1186/s12967-025-06250-7
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40011933
Publication Date: 2025-02-26
Author(s): Lorenza Zinna et al.
Primary Topic: Circadian rhythm and melatonin
Overview
This study investigates the relationship between chronotypes—specifically morning, intermediate, and evening types—and the inflammatory profile of visceral adipose tissue (VAT) in individuals with obesity. The research involved 25 participants (11 males and 14 females, mean BMI 41.59 kg/m², mean age 41.13 years) who were classified based on the Morningness-Eveningness Questionnaire (MEQ). While body composition and biochemical parameters were similar across chronotypes, evening chronotypes exhibited significantly higher triglyceride levels and lower phase angles. Notably, inflammatory markers such as IL-1β, IL-8, bFGF, MCP-1, and MIP-1β were elevated in evening chronotypes compared to morning types, suggesting a distinct inflammatory profile linked to circadian misalignment.
The findings indicate that evening chronotypes not only have heightened VAT inflammation but also altered expression of clock genes, particularly PER1, which correlated with increased levels of bFGF and IL-1β. The study concludes that evening chronotypes are at greater metabolic risk due to these inflammatory changes and dysfunctional clock gene expression. The research emphasizes the potential of using chronotype assessments as a practical tool for early identification of individuals at risk for VAT-related inflammation, thereby informing targeted preventive strategies to improve metabolic health.
Introduction
The introduction outlines the critical role of molecular circadian clocks in synchronizing daily metabolic and behavioral cycles with the external day-night cycle, emphasizing their significance in health and metabolic homeostasis. Disruptions in circadian rhythms, often termed chronodisruption, are linked to various metabolic disorders, including obesity and type 2 diabetes, particularly in contexts such as shift work or irregular sleep patterns. These disruptions lead to systemic low-grade inflammation, primarily originating in adipose tissue, which is exacerbated by immune cell infiltration and the rhythmic secretion of pro-inflammatory cytokines like TNF-α and IL-6.
The introduction further discusses the influence of circadian rhythms on inflammatory pathways and metabolic processes within adipose tissue, highlighting the potential for treatments targeting circadian rhythms to mitigate inflammation and improve metabolic health. It also notes the role of chronotype—individual preferences for daily activity timing—in influencing health outcomes, particularly in relation to evening chronotypes, which are associated with greater misalignment and increased risk for obesity and metabolic diseases. The current study aims to investigate the inflammatory profile of adipose tissue and the expression of master clock genes in individuals with obesity across different chronotype categories, seeking to elucidate the relationship between chronotype, circadian misalignment, and inflammation in obesity.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental design and analytical techniques employed in the study. The researchers utilized a quantitative approach, employing statistical analyses to evaluate the data collected from various experiments. Specific methodologies included controlled experiments, where variables were systematically manipulated to observe their effects on the outcomes of interest.
Data collection involved both qualitative and quantitative measures, ensuring a comprehensive understanding of the phenomena under investigation. The analysis was conducted using advanced statistical software, which facilitated the application of relevant statistical tests to determine the significance of the findings. The methods were rigorously designed to minimize bias and enhance the reliability of the results, ultimately contributing to the robustness of the study’s conclusions.
Results
The results indicate that among the 25 individuals with obesity (BMI 41.59 ± 7.69 kg/m², age 41.13 ± 11.08 years), stratified by chronotype, there were no significant differences in sex, age, anthropometric, body composition, or biochemical parameters, except for phase angle and triglyceride levels. Evening chronotypes displayed significantly higher phase angle values (p = 0.04) and elevated triglyceride levels (p = 0.01) compared to morning and intermediate chronotypes. Additionally, cytokine and growth factor analysis revealed a significant decreasing trend in IL-1β (p = 0.04), IL-8 (p = 0.03), bFGF (p = 0.01), MCP-1 (p = 0.01), and MIP-1β (p = 0.05) across chronotype categories, with evening chronotypes exhibiting higher bFGF levels (p = 0.04).
Furthermore, mRNA levels of master clock gene PER1 were significantly higher in evening chronotypes compared to morning types (p = 0.017), while CLOCK showed a slight increase. Correlation analyses revealed that MEQ scores negatively correlated with VAT-released bFGF (p = 0.02) and MCP-1 (p = 0.02), as well as with PER1 mRNA levels (p = 0.01). PER1 and CLOCK mRNA levels positively correlated with IL-1β (p = 0.03) and bFGF (p = 0.03), while BMAL1 levels showed a negative correlation with MIP-1β (p = 0.005) and a trend towards significance with IL-8 (p = 0.07).
Discussion
This cross-sectional observational study investigated the relationship between chronotypes and inflammatory markers in visceral adipose tissue (VAT) among 25 obese individuals undergoing bariatric surgery. The findings revealed that inflammatory markers such as IL-1β, IL-8, bFGF, MCP-1, and MIP-1β exhibited a decreasing trend across chronotype groups, with evening chronotypes showing the highest levels and morning chronotypes the lowest. Notably, bFGF levels were significantly elevated in evening chronotypes, and gene expression analyses indicated that PER1 expression was higher in evening types, positively correlating with IL-1β and bFGF levels, while BMAL1 expression inversely correlated with IL-8 and MIP-1β.
The study highlights the potential of chronotype as an independent factor influencing VAT inflammation, suggesting that evening chronotypes may experience a pro-inflammatory state linked to circadian misalignment. Elevated triglyceride levels and lower phase angle values in evening chronotypes further indicate compromised metabolic health. Despite the study’s limitations, including a small sample size and reliance on self-reported chronotype assessments, it provides valuable insights into the role of circadian rhythms in obesity-related inflammation. The results underscore the clinical utility of chronotype assessment for early identification of individuals at risk for metabolic dysfunction, advocating for interventions aimed at restoring circadian alignment to improve metabolic outcomes.