昼夜节律对脓毒症急性和慢性阶段的相反影响

《The FASEB Journal》：Opposing Effects of the Circadian Timing on Acute and Chronic Phases of Sepsis

昼夜节律通过调节急性炎症反应和长期代谢恢复影响脓毒症小鼠生存率，视交叉上核介导的时相特异性效应为分时治疗提供理论依据。

　　

摘要

研究表明，生物钟系统能够调节免疫功能，从而导致宿主对感染的反应呈现出明显的昼夜节律。然而，生物钟在整个败血症过程中的作用仍不清楚。本研究旨在探讨内源性生物钟是否在疾病的不同阶段对败血症产生不同的影响。我们在小鼠的休息期（Zeitgeber Time 6，ZT6）和活跃期（ZT18）通过腹腔注射脂多糖（LPS）来诱导败血症。我们发现了一个显著的时间依赖性双重效应：ZT18组的小鼠在急性期（24小时内）表现出更强烈的炎症反应，其特征是更严重的体温过低以及血清和组织中的肿瘤坏死因子（TNF-α）水平升高，从而导致更高的急性期死亡率。然而，当观察期延长至5天时，发现ZT18组的生存率更高。ZT18组的长期生存优势与更强的代谢恢复能力有关，表现为呼吸交换率（RER）和能量消耗的更快恢复，以及日常活动能力的更早恢复。破坏中枢生物钟——视交叉上核（SCN）后，LPS诱导的死亡率和代谢紊乱的昼夜差异消失了，这表明这种现象是由中枢生物钟驱动的。这些发现为开发针对败血症的阶段特异性时间疗法提供了新的理论框架。

图形摘要

该图展示了生物钟在败血症中的动态、阶段特异性的“双重作用”。在活跃期（ZT18）诱导败血症会导致更强烈的急性炎症反应（例如，更高的TNF-α水平）和更高的24小时死亡率，相比之下休息期（ZT6）则没有这些现象。然而，ZT18组的存活者表现出更强的代谢恢复能力和显著更高的长期生存率。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据可用性声明

数据见于文章和/或图S1和S2以及表S1，可以向作者索取。