DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-57846-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40199860
تاريخ النشر: 2025-04-08
المؤلف: Sarah L. Chellappa وآخرون
الموضوع الرئيسي: إيقاع الساعة البيولوجية والميلاتونين
نظرة عامة
يقدم هذا القسم نتائج من تجربة عشوائية محكومة تبحث في تأثيرات توقيت الوجبات على عوامل خطر القلب والأوعية الدموية خلال العمل الليلي المحاكى. شملت الدراسة 20 مشاركًا صحيًا تم تقسيمهم إلى مجموعة التحكم في الوجبات الليلية، التي تناولت الوجبات خلال الليل والنهار، أو مجموعة التدخل في الوجبات النهارية، حيث كانت الوجبات مقيدة بالنهار. تضمنت النتائج الرئيسية المقاسة تعديل العصب المبهم القلبي (المُقيم عبر pNN50 و RMSSD) وعامل التخثر البروثرومبين المثبط-1 (PAI-1)، الذي تم تقييمه قبل وبعد العمل الليلي المحاكى تحت ظروف الروتين الثابت.
أشارت النتائج إلى أن التدخل في الوجبات النهارية خفف بشكل كبير من التغيرات السلبية في القلب والأوعية الدموية المرتبطة بالعمل الليلي المحاكى. في مجموعة التحكم، كانت هناك انخفاضات ملحوظة في pNN50 (25.7%، $p_{FDR} = 0.008$) و RMSSD (14.3%، $p_{FDR} = 0.02$)، بالإضافة إلى زيادات في LF/HF (5.5%، $p_{FDR} = 0.04$) و PAI-1 (23.9%، $p_{FDR} = 0.04$). على العكس، لم تظهر مجموعة التدخل أي تغييرات ملحوظة في هذه المعايير. بالإضافة إلى ذلك، أدى التدخل إلى انخفاض كبير في ضغط الدم (6-8%، $P < 0.01$)، بينما ظلت معدلات ضربات القلب ومستويات الكورتيزول غير متأثرة. تشير هذه النتائج إلى أن تناول الطعام خلال النهار قد يكون استراتيجية سلوكية فعالة لمواجهة عوامل خطر القلب والأوعية الدموية لدى الأفراد الذين يعانون من عدم توافق الساعة البيولوجية، مثل العمال في نوبات العمل.
الطرق
تم إجراء الدراسة بموافقة مجلس مراجعة المؤسسات في Partners HealthCare واتبعت المبادئ الموضحة في إعلان هلسنكي. قدم المشاركون موافقة مستنيرة مكتوبة، وتم تنفيذ جميع البروتوكولات المخبرية في مركز التحقيقات السريرية في مستشفى بريغهام والنساء في بوسطن، من 19 مارس 2015 إلى 29 أغسطس 2018. انتهت التجربة عند الانتهاء من البروتوكول المخبرى للمشارك العشوائي النهائي.
هدفت هذه التجربة السريرية العشوائية إلى دراسة تأثيرات توقيت الوجبات كإجراء مضاد محتمل للتأثيرات السلبية على القلب والأوعية الدموية المرتبطة بعدم توافق الساعة البيولوجية لدى البشر. توفر النتائج أدلة أولية تدعم الدور المفيد لتوقيت الوجبات؛ ومع ذلك، يؤكد المؤلفون على ضرورة إجراء مزيد من الدراسات للتحقق من هذه النتائج.
النتائج
في هذه الدراسة، تم إخضاع المشاركين الأصحاء (7 إناث و12 ذكور، تتراوح أعمارهم بين 26.5 ± 4.1 سنة، مؤشر كتلة الجسم 22.7 ± 2.1 كجم/م²) لتجربة سريرية عشوائية مزدوجة التعمية للتحقيق في تأثير توقيت الوجبات على إيقاعات الساعة البيولوجية لوظيفة القلب والأوعية الدموية خلال العمل الليلي المحاكى. استخدمت التجربة بروتوكول عدم التزامن القسري (FD) الذي يتكون من أربعة “أيام” مدتها 28 ساعة لمحاكاة ظروف العمل الليلي. تم تقسيم المشاركين إلى مجموعتين: مجموعة التحكم في الوجبات الليلية (NMC)، التي اتبعت جدول FD نموذجي مع تناول الوجبات خلال النهار والليل، ومجموعة التدخل في الوجبات النهارية (DMI)، التي التزمت بجدول FD معدّل مع تقييد الوجبات بالنهار فقط.
تم تقييم النتائج القلبية الوعائية باستخدام بروتوكولات الروتين الثابت (CR)، التي تضمنت 32 ساعة من اليقظة المستمرة تحت ظروف محكومة لعزل تأثيرات إيقاعات الساعة البيولوجية عن المتغيرات الأخرى. تضمنت المقاييس الرئيسية التي تم تقييمها تعديل العصب المبهم القلبي من خلال تحليلات تباين معدل ضربات القلب (pNN50، RMSSD، نسبة LF/HF)، مستويات مثبط منشط البلازمينوجين-1 (PAI-1)، ضغط الدم، معدل ضربات القلب، وتركيزات الكورتيزول في البلازما. لم تجد الدراسة أي آثار سلبية ملحوظة مرتبطة بتدخلات توقيت الوجبات، مما يشير إلى أن نهج CR قلل بشكل فعال من التأثيرات الخارجية، مما سمح بتقييم أوضح للنتائج القلبية الوعائية المتعلقة بعدم توافق الساعة البيولوجية.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التأثير الكبير لتدخلات توقيت الوجبات على عوامل خطر القلب والأوعية الدموية في سياق العمل الليلي المحاكى. وجدت الدراسة أن المشاركين في مجموعة التحكم في الوجبات الليلية (NMC) أظهروا انخفاضًا ملحوظًا في تباين معدل ضربات القلب (المقاس بواسطة pNN50 و RMSSD) وزيادة في نسبة LF/HF، مما يشير إلى تقليل تعديل العصب المبهم القلبي وزيادة خطر القلب والأوعية الدموية بعد التعرض للعمل الليلي المحاكى. على العكس، لم تظهر مجموعة التدخل في الوجبات النهارية (DMI) أي تغييرات ملحوظة في هذه المقاييس، مما يشير إلى أن توافق توقيت الوجبات مع ساعات النهار قد يخفف من الآثار السلبية على القلب والأوعية الدموية المرتبطة عادةً بالعمل في نوبات الليل.
بالإضافة إلى ذلك، أثر تدخل توقيت الوجبات بشكل كبير على تركيزات PAI-1 الدائرة، حيث شهدت مجموعة NMC زيادة بنسبة 23.9% بعد المحاكاة، بينما لم تُلاحظ أي تغييرات ملحوظة في مجموعة DMI. ومع ذلك، ظلت مستويات الكورتيزول ومعدل ضربات القلب غير متأثرة بتدخل توقيت الوجبات، مما يتماشى مع الدراسات السابقة التي أشارت إلى تأثير محدود لعدم توافق الساعة البيولوجية على هذه المعايير. من الجدير بالذكر أن مجموعة DMI أظهرت انخفاضًا كبيرًا في مستويات ضغط الدم بعد العمل الليلي المحاكى، مما يدعم الفرضية القائلة بأن توقيت الوجبات المناسب يمكن أن يكون عامل نمط حياة قابل للتعديل لتقليل خطر القلب والأوعية الدموية لدى العمال الليليين. يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى مزيد من الأبحاث لاستكشاف هذه النتائج في مجموعات العمل في نوبات حقيقية، حيث قد تحد الظروف المخبرية المسيطرة في الدراسة الحالية من تعميم النتائج.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-57846-y
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40199860
Publication Date: 2025-04-08
Author(s): Sarah L. Chellappa et al.
Primary Topic: Circadian rhythm and melatonin
Overview
This section presents findings from a randomized controlled trial investigating the effects of meal timing on cardiovascular risk factors during simulated night work. The study involved 20 healthy participants who were assigned to either a Nighttime Meal Control Group, consuming meals during both night and day, or a Daytime Meal Intervention Group, where meals were restricted to daytime. Key outcomes measured included cardiac vagal modulation (assessed via pNN50 and RMSSD) and the prothrombotic factor plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1), evaluated before and after the simulated night work under Constant Routine conditions.
Results indicated that the Daytime Meal Intervention significantly mitigated the adverse cardiovascular changes associated with simulated night work. In the Control Group, there were notable decreases in pNN50 (25.7%, $p_{FDR} = 0.008$) and RMSSD (14.3%, $p_{FDR} = 0.02$), alongside increases in LF/HF (5.5%, $p_{FDR} = 0.04$) and PAI-1 (23.9%, $p_{FDR} = 0.04$). Conversely, the Intervention Group exhibited no significant changes in these parameters. Additionally, the intervention led to a significant reduction in blood pressure (6-8%, $P < 0.01$), while heart rate and cortisol levels remained unaffected. These findings suggest that daytime eating may serve as an effective behavioral strategy to counteract cardiovascular risk factors in individuals experiencing circadian misalignment, such as shift workers.
Methods
The study was conducted under the approval of the Partners HealthCare’s institutional review board (IRB) and adhered to the principles outlined in the Declaration of Helsinki. Participants provided written informed consent, and all laboratory protocols were executed at the Center for Clinical Investigation at Brigham and Women’s Hospital in Boston, from March 19, 2015, to August 29, 2018. The trial concluded upon the completion of the laboratory protocol for the final randomized participant.
This randomized clinical trial aimed to investigate the effects of meal timing as a potential countermeasure to the adverse cardiovascular impacts associated with circadian misalignment in humans. The findings provide preliminary evidence supporting the beneficial role of meal timing; however, the authors emphasize the necessity for further studies to validate these results.
Results
In this study, healthy participants (7 females and 12 males, aged 26.5 ± 4.1 years, BMI 22.7 ± 2.1 kg/m²) were subjected to a randomized single-blind parallel clinical trial to investigate the impact of meal timing on circadian rhythms of cardiovascular function during simulated night work. The trial employed a Forced Desynchrony (FD) protocol consisting of four 28-hour “days” to simulate night work conditions. Participants were divided into two groups: the Nighttime Meal Control (NMC) Group, which followed a typical FD schedule with meals consumed at both daytime and nighttime, and the Daytime Meal Intervention (DMI) Group, which adhered to a modified FD schedule with meals restricted to daytime only.
Cardiovascular outcomes were assessed using Constant Routine (CR) protocols, which involved 32 hours of constant wakefulness under controlled conditions to isolate the effects of circadian rhythms from other variables. Key metrics evaluated included cardiac vagal modulation through heart rate variability analyses (pNN50, RMSSD, LF/HF ratio), levels of plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1), blood pressure, heart rate, and plasma cortisol concentrations. The study found no significant adverse effects associated with the meal timing interventions, indicating that the CR approach effectively minimized external influences, allowing for a clearer assessment of the cardiovascular outcomes related to circadian misalignment.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant impact of meal timing interventions on cardiovascular risk factors in the context of simulated night work. The study found that participants in the Nighttime Meal Control (NMC) group exhibited a marked decrease in heart rate variability (measured by pNN50 and RMSSD) and an increase in the LF/HF ratio, indicating reduced cardiac vagal modulation and heightened cardiovascular risk after exposure to simulated night work. In contrast, the Daytime Meal Intervention (DMI) group showed no significant changes in these metrics, suggesting that aligning meal timing with daytime hours may mitigate the adverse cardiovascular effects typically associated with night shift work.
Additionally, the meal timing intervention significantly influenced circulating PAI-1 concentrations, with the NMC group experiencing a 23.9% increase post-simulation, while no significant changes were observed in the DMI group. However, cortisol levels and heart rate remained unaffected by the meal timing intervention, aligning with previous studies that indicated limited impact of circadian misalignment on these parameters. Notably, the DMI group demonstrated a significant reduction in blood pressure levels after simulated night work, further supporting the hypothesis that appropriate meal timing can serve as a modifiable lifestyle factor to reduce cardiovascular risk in night workers. The authors emphasize the need for future research to explore these findings in real-world shift work populations, as the current study’s controlled laboratory conditions may limit the generalizability of the results.