体内時計の中枢である中枢時計は、視床下部視交叉上核にあり、各末梢器にも末梢時計なるものが存在しています。

脂肪組織の主な組成要素であり白色脂肪細胞にも体内時計システムがあることが知られています。

この脂肪組織は中性脂肪をエネルギーとして蓄えていますが、絶食が起こると脂肪分解が進み、遊離脂肪酸とグリセロールとして血中に放出されます。

また、血中のこれらの物質は、摂食とは関連のないリズムを示しています。

2020これは脂肪組織の転写、酵素活性のリズムによるものだとされています。

体内時計の調節を担う時計遺伝子の変異

体内時計の調節を担う時計遺伝子の変異は脂質代謝の異常をもたらします。

例えば、体内に刻まれている活動リズムが、正常に機能するよう調整するたんぱく質の一種であるBMAL1機能の脱落は脂肪細胞分化を妨げ脂肪蓄積を阻害させます。

代表的な時計遺伝子であるClock遺伝子の変異マウスにおいては通常のマウスが休息期である日中でも摂食行動を呈するため、体重増加が顕著に起こり、メタボリックシンドロームの様な症状を示すようになります。

時計遺伝子の他にガン抑制にも働くPer2遺伝子の変異マウスにおいては、夜食症のような症状になったとされています。

核内受容体のREV-ERBαとREV-ERBβの働き

また、核内受容体のREV-ERBαとREV-ERBβは行動と代謝のリズムを調節する時計タンパクの発現を統合する役割を果たしています。

肝臓・骨格筋・脂肪組織における一連の代謝遺伝子の発現の概日パターンを変化させ、エネルギー消費を増大させる働きをもち、脂質・糖代謝に関連する遺伝子を直接調節していることも報告されています。

このように脂肪蓄積と体内時計には関連があり、生体リズムの乱れが脂肪蓄積を促進させてしまうのです。