研究人员发现，肥胖青少年比体重健康的同龄人更倾向于在一天中的较晚时间进食更多食物，而这种饮食行为受到其内部生物钟的显著影响。到2030年，预计约有一半的美国人将患有肥胖症，这一状况会引发包括糖尿病和癌症在内的慢性疾病。尽管先前的研究已经揭示了睡眠、饮食模式和体重增加之间的联系，但科学家们仍不清楚昼夜节律系统（即我们的内部生物钟）在塑造饮食模式中的具体作用。
由马萨诸塞州总医院布里格姆（Mass General Brigham）和布朗大学沃伦·阿尔珀特医学院（Warren Alpert Medical School of Brown University）的研究人员进行的一项新研究表明，昼夜节律与体重和饮食习惯之间存在明显的关系。该研究发现，超重或肥胖的青少年在一天中的较晚时间摄入更多的热量，这表明昼夜节律在解释肥胖风险个体的迟发性热量摄入中起着关键作用。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
“在进行这项研究之前，我们已经知道昼夜节律系统会影响饥饿感和新陈代谢。然而，尚不清楚的是，当排除环境和行为周期（如光照、睡眠和活动周期）的影响时，昼夜节律系统是否直接影响食物摄入。”马萨诸塞州总医院医学教授兼医学昼夜生物学项目主任Frank A.J.L. Scheer博士说，“这是首次证明食物摄入本身受我们内部生物钟的调控。”
肥胖和超重组的青少年在昼夜节律晚上的时段摄入了显著更多的热量，相比之下，健康体重组的青少年摄入较少。研究人员未发现各组在睡眠周期中的总睡眠时间有显著差异。
昼夜节律系统由几乎存在于所有器官、组织和细胞中的数万亿个时钟组成，这些时钟使我们的生理和行为适应日夜变化的需求。昼夜节律系统的影响因人而异，取决于遗传、行为和环境因素的综合作用。这项研究特别强调了体重等级、摄入热量和昼夜节律在青少年中的相关性，这一群体当前的饮食模式将对其成年后的长期健康产生重要影响。
共有51名年龄在12至18岁之间的男女青少年（平均年龄为13.7岁）参与了这项研究。根据体重指数（BMI），青少年被分为三组：24人属于健康体重组，13人属于超重组，14人属于肥胖组。所有参与者经历了七个28小时的睡眠和清醒周期，醒着时处于控制的低光环境中，睡觉时则完全黑暗。参与者在整个研究期间都待在同一空间内。为了控制外界对昼夜节律的影响，研究人员从实验室环境中移除了所有外部时间提示，包括时钟和外界光线。
参与者在每个清醒阶段有六次固定的进餐机会，菜单标准化。参与者可以根据自己的意愿在每餐中摄入任意数量的食物。研究人员记录了参与者吃下的食物和热量摄入情况。白天，青少年可以参加各种活动，如手工制作、观看电影（屏幕灯光调暗）和社会游戏。
研究结果显示，昼夜节律系统在一天和一夜中的变化显著影响了所有参与者的食物摄入量。在所有三组中，食物摄入量在下午晚些时候和晚上早些时候达到高峰，而在早晨最低，即使在考虑了行为和环境因素之后，这也表明身体的生物钟直接影响我们在一天中不同时段的食量。
虽然这项研究展示了昼夜节律系统对食物摄入的影响，并揭示了基于体重的组间差异，但它无法解答“先有鸡还是先有蛋”的问题，即哪个因素先出现。未来的研究需要确定影响昼夜节律对食物摄入的控制是否会带来体重变化，或者体重变化是否会影响昼夜节律对食物摄入的控制，或者两者兼而有之。通过进一步研究，Scheer希望深入了解饮食、昼夜节律系统和代谢之间的相互作用，以及这些关系背后的生物机制，从而开发出有针对性的饮食干预措施以改善健康。
“青少年发育的关键时期决定了终身健康的基础，因此了解睡眠/觉醒和昼夜节律过程对饮食行为的作用至关重要。这里获得的知识为未来的干预措施打开了大门，这些措施可以增强青少年的健康。”布朗大学沃伦·阿尔珀特医学院的主要研究员Mary A. Carskadon博士表示。
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