除靠近赤道的地区外，夏季和冬季光照时间的季节性变化非常明显。对于季节性繁殖的动物而言，能量代谢对光周期的改变有显著反应，这种反应主要依赖于松果体分泌的褪黑素来实现。然而，季节性光周期对非季节性哺乳动物（如人和小鼠）能量代谢影响的研究却并不充分，例如支持人类胰岛素敏感性随季节变化的证据不一，短光周期（SL）和长光周期对动物体重增加的影响在不同研究中不一致，且许多关于能量代谢与昼夜节律相互作用的研究也只考虑了单一的光周期（12小时光照[L]和12小时黑暗[D]）【1, 2】。

为了解决季节性光照时长变化如何影响非季节性繁殖动物的能量代谢，近日，来自丹麦哥本哈根大学的Juleen R. Zierath团队和Romain Barres团队在Cell Metabolism杂志上合作发表了一篇题为 Seasonal light hours modulate peripheral clocks and energy metabolism in mice 的文章，他们将小鼠饲养于模拟春、夏和冬季光照时长的光周期内，通过对脂肪含量、能量消耗、食物摄入和生物钟基因转录本等的检测，证明了季节性光照通过调节食物摄入来影响能量代谢，而与褪黑素分泌无关。

雄性8周龄褪黑素分泌缺乏（C57BL/6NTac）小鼠【3】被随机分配到三种光周期（SL 6L:18D、等光[EL] 12L:12D或LL 18L:6D）以及低脂饮食（LFD）或高脂饮食（HFD）持续13周。其中，SL小鼠脂肪和体重增加减少、能量消耗增加，对不同时间点小鼠进行间接热量测定发现，不同光周期条件下饲养小鼠的能量摄入模式各不相同，且SL小鼠的每日能量摄入值和呼吸交换率（RER）整体高于其他两组，HFD喂养的SL小鼠血浆游离脂肪酸水平比LL更高，而LFD喂养的SL小鼠与LL小鼠肝糖原含量的节律存在差异，前者峰更宽，这些发现提示季节性光周期可能改变了能量代谢物的储存和处理方式。随后，作者对代谢相关组织如肝脏、肌肉、下丘脑和白色/棕色脂肪进行RNA-seq，观察到光周期影响了肝脏中节律基因的相位和振幅，且不同光周期内差异节律转录本的数量存在差异，如SL与LL比较差异转录本数量最多，而SL与EL比较则较少。

光周期的主要影响之一是对进食时间的干扰，那么三组间的生理差异是否是由于食物摄入模式造成的呢？于是作者采取相同的6小时内限时喂食（TRF）的方案消除了SL和LL组间的能量摄入模式差异，随之而来的是也几乎消除了光周期对RER、肝糖原和血浆游离脂肪酸的影响，在SL小鼠中TRF有更大程度减少能量消耗的趋势，这些TRF实验数据表明不同光周期饲养的小鼠之间的许多代谢差异是由食物摄入模式造成的。

由于褪黑素对于季节性繁殖动物的能量代谢对光周期的反应来说至关重要，作者想知道褪黑素是否也对非季节性繁殖动物有类似影响，于是将褪黑素分泌正常小鼠（C3H/HeNCrl）也暴露于SL或LL光周期下8周，并检测其能量代谢和昼夜节律性。与LL相比，SL C3H/He小鼠的体重和脂肪量增加略有下降，能量摄入模式的节律性增加，RER、能量消耗和血浆游离脂肪酸均较高，这与在C57BL/6N小鼠中观察到的结果相似。然而，两组之间未观察到明显的差异节律转录本，与C57BL/6N小鼠相反，SL C3H/HE小鼠的肝脏甘油三酯含量没有降低。这些发现提示光周期对小鼠体重增加、脂肪量、EE和RER的影响在不同品系之间具有可重复性，并且在很大程度上与褪黑激素系统的功能无关，但光周期对肝脏代谢节律性可能取决于品系或与褪黑激素相互作用。

总之，这项工作证明光周期会影响能量代谢，而较短的光照会改善代谢健康指标。这种影响部分是由于食物摄入模式的差异造成的，而与褪黑素无关。需要注意的是，虽然不同光周期之间代谢变化的影响大小可能不大，但在较长时间内，能量消耗或肝脏甘油三酯含量等指标的长期差异可能会对改善整体代谢健康产生累积影响，尤其是当前社会，大多数人都生活在长光周期（人工光照）中，因此，确定光周期对人体新陈代谢的影响具有重要意义。

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