營養(yǎng)與衰老:健康長壽應該怎么吃?
今天,得益于醫(yī)學的進步,人類的壽命越來越高了,我們可以活得更長壽。但是,遺憾的是,我們生活得不一定健康和充滿活力。事實上,絕大多數人的晚年生活都是在疾病的困擾中度過。
長期以來,我們一直將衰老相關的慢性疾病視為是不可避免的,但是越來越多的研究表明,我們可以改變自己變老的方式。前面我們討論了最新的研究發(fā)現,百歲老人的長壽秘密藏在腸道菌群中,年輕的菌群可以讓衰老的大腦恢復活力(參閱:返老還童,腸道菌群)。其實,我們每天所選擇的飲食和生活方式就會對我們的腸道菌群產生重大影響,可能對我們的衰老過程產生影響,并可能決定我們是健康地衰老還是屈服于慢性疾病。
衰老的九個特征
為了更好地理解我們如何利用營養(yǎng)來延緩衰老過程,首先我們需要了解人為什么會衰老。2013年,發(fā)表在《Cell》雜志上的綜述文章總結了衰老的九個特征:
1、基因組不穩(wěn)定性
在我們的一生中,我們DNA的完整性不斷受到外部因素(包括紫外線和環(huán)境毒素)以及內部因素(比如DNA復制錯誤和細胞代謝產生的活性氧)的挑戰(zhàn),這些因素導致一系列的DNA改變,不可逆地改變我們的基因組和基因表達。受損的基因表達會導致細胞功能障礙,危及整個身體的功能和健康。當DNA損傷影響干細胞的功能時,這一點尤為明顯,這會損害干細胞在組織修復中的重要作用。雖然我們的身體擁有一個復雜的DNA修復機制來處理DNA損傷,但是隨著年齡的增長,這些修復機制也會發(fā)生缺陷。
影響基因組穩(wěn)定性進而影響基因表達的主要因素之一是我們的飲食。雖然營養(yǎng)干預可能無法扭轉已經出現的基因組不穩(wěn)定性,但與基因組穩(wěn)定性和DNA修復有關的營養(yǎng)物質的最佳攝入,比如甲基葉酸和維生素C,可能有助于防止進一步的基因組不穩(wěn)定性的發(fā)生。我們越早開始用最佳營養(yǎng)來照顧自己的身體,我們對基因組的終生穩(wěn)定性和壽命的影響就越顯著。
2、端粒磨損
端粒是位于每條染色體末端的一小段簡單的DNA高度重復序列,它與端粒結合蛋白一起構成一個特殊的“帽子”結構,保護染色體末端不受損害,并防止染色體與其它染色體融合。在染色體復制過程中,DNA復制酶不能一直復制到染色體的末端,結果,染色體每次復制都會縮短。染色體上在每次復制中縮短的區(qū)域就是端粒。
端??s短也被稱為“端粒磨損”,是人類細胞分裂過程中的正常組成部分。然而,端粒也特別容易受到衰老相關的DNA損傷和退化的影響,而端粒磨損加速是衰老的一個特征。端粒磨損究竟是衰老的原因還是結果仍不完全清楚。然而,當我們失去染色體上的這個保護帽時,我們的DNA會變得更容易受到損傷。幸運的是,研究表明,端粒磨損是可以通過營養(yǎng)干預來減少的,有可能通過食物來延長健康端粒的壽命。
3、表觀遺傳學改變
隨著年齡的增長,基因組會發(fā)生不可逆轉的變化,表觀遺傳學改變也在衰老過程中發(fā)揮作用。表觀遺傳學改變是生物體因基因表達改變而引起的變化,而不是對遺傳密碼本身的改變。甲基化、組蛋白修飾和染色質重塑都是表觀遺傳機制的例子。
比如,由甲基化過程引起的某些特殊表觀遺傳標記可以增加基因組不穩(wěn)定性,從而促進細胞衰老和線粒體功能障礙。
一些科學家已經開發(fā)出一種稱為“表觀遺傳時鐘”的生化測試,用于根據DNA甲基化水平來衡量衰老。這些測試檢測DNA中的甲基化區(qū)域,并利用這些數據計算一個人的“生物年齡”,即一個人在生理水平上的年齡。根據飲食、運動、睡眠習慣等表觀遺傳因素,一個人的生理年齡可能比實際年齡要小或大。
因此,通過改變飲食、運動和睡眠,可以改變基因表達,并可能減弱隨衰老而發(fā)生的表觀遺傳變化。
4、蛋白質穩(wěn)態(tài)的喪失
人體在很大程度上依賴蛋白質來控制各種生物過程。所有細胞都通過一個高度互聯的網絡以保持蛋白質穩(wěn)態(tài),這一網絡由很多復雜的生物通路組成,包括蛋白質的生物發(fā)生、折疊、細胞間和細胞內運輸以及降解。當蛋白質穩(wěn)態(tài)喪失時,就會產生過量的錯誤折疊、功能失調和毒性的蛋白質,而健康的功能良好的蛋白質則會消耗殆盡。導致蛋白質穩(wěn)態(tài)喪失的因素包括氧化應激和蛋白質降解系統的損傷等。
蛋白質穩(wěn)態(tài)的喪失會引發(fā)錯誤折疊蛋白的積累,其中許多與衰老相關疾病有關,比如阿爾茨海默病、帕金森病和白內障。臨床前研究表明,營養(yǎng)干預可以促進健康的蛋白質穩(wěn)定,并可能抑制與衰老相關的功能失調蛋白的積累。
5、營養(yǎng)感知失調
營養(yǎng)感知是指細胞對葡萄糖、脂肪酸和酮等能量底物的識別和反應能力。一旦識別出這些底物,細胞就會激活影響基因表達和無數其它生理過程的信號通路。三個關鍵的營養(yǎng)感知途徑包括胰島素樣生長因子(IGF-1)、哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和腺苷酸激活蛋白激酶(AMPK)途徑。
IGF-1
IGF-1通路參與葡萄糖感知,也參與正常骨骼和組織的生長和發(fā)育。IGF-1與胰島素有著共同的遺傳淵源,胰島素是一種合成肽激素,允許我們的身體將葡萄糖作為燃料。膳食引起的胰島素增加會觸發(fā)IGF-1的產生。下調IGF-1可抑制細胞增殖,并被認為是延緩衰老的一個靶點。
mTOR
mTOR通路是哺乳動物代謝、壽命和衰老的主要調節(jié)因子,它在兒童期和青春期的生長以及肌肉質量的生長和維持中起著至關重要的作用。然而,過度的mTOR信號也與衰老相關疾病的發(fā)生有關,比如2型糖尿病、心血管疾病和神經退行性疾病。
AMPK
AMPK通路是一個關鍵的細胞能量傳感器和新陳代謝的主要調節(jié)因子,它在營養(yǎng)缺乏(低葡萄糖)的條件下被激活,它會激活產生更多ATP的途徑,并抑制促進細胞生長的合成途徑。與IGF-1和mTOR相比,AMPK被認為是一種促進長壽的途徑。
如果IGF-1和mTOR被長期激活,它向細胞發(fā)送信號,觸發(fā)細胞持續(xù)生長和儲存能量。相反,修復性的、促進長壽的AMPK通路也會被抑制。雖然AMPK是促長壽的,但是我們也不希望它不斷被激活。當AMPK被長期激活時,制造激素、膽固醇和其它重要分子所需的生物合成途徑就會受損。我們需要的是IGF-1、mTOR和AMPK活性之間的健康平衡。在年輕人中,這種平衡很容易維持。然而,隨著年齡的增長,體內平衡失調,導致了衰老相關的疾病,比如2型糖尿病和心血管疾病。研究表明,營養(yǎng)可以調節(jié)營養(yǎng)感知途徑,促進健康衰老。
6、線粒體功能障礙
線粒體是我們細胞的“發(fā)電廠”,為體內所有生化過程提供能量。線粒體在調節(jié)代謝健康和炎癥方面也發(fā)揮著重要作用。衰老過程中通常伴隨著線粒體功能障礙,功能失調的線粒體不能產生足夠的能量來維持健康的細胞功能,因此整個身體的健康都會受到影響。
7、細胞衰老
細胞衰老是曾經增殖的細胞進入穩(wěn)定的細胞周期停滯狀態(tài)的過程。雖然細胞衰老是人類生物學的正常組成部分,限制了衰老和受損細胞的復制,但它隨著年齡的增長而加速。細胞過度衰老會減少體內免疫細胞的數量,引發(fā)免疫衰老。衰老細胞還會分泌破壞鄰近細胞和組織的炎癥介質。
人們努力開發(fā)能夠抑制細胞衰老的藥物來延緩衰老,其實,最好的抗衰老方式是通過飲食,許多存在于營養(yǎng)豐富的飲食中的天然化學物質,比如白藜蘆醇,也可以阻止或延緩細胞衰老。
8、干細胞衰竭
干細胞是具有發(fā)育成許多不同類型細胞潛力的細胞,它們充當身體的修復系統,提供新的細胞來取代舊的、受損的細胞。由于干細胞是組織再生所必需的,干細胞的減少和功能退化會促進組織衰老。事實上,干細胞衰竭是衰老過程中的一個中心因素。通過營養(yǎng)干預可以防止干細胞衰竭和促進健康干細胞再生,從而促進健康衰老。
9、細胞間通訊的改變
衰老也會改變細胞之間的通訊方式,導致內分泌、神經內分泌和神經系統的全身性功能障礙。細胞間通訊功能失調會改變生理功能,并導致炎性衰老。
炎性衰老
雖然炎性衰老現象沒有被總結在衰老的這九個特征之中,但它也是衰老過程的一個重要組成部分。炎性衰老是指以衰老為特征的慢性低水平炎癥。炎性衰老與衰老的多個特征有關,將細胞衰老與營養(yǎng)感知失調和其它衰老相關的疾病聯系在一起。腸道菌群的有害變化也可能導致炎性衰老,而隨著衰老,人體腸道菌群確實會發(fā)生有害的變化,促炎癥的細菌增多,抗炎癥的細菌減少,因此腸道菌群也是促進健康衰老的營養(yǎng)干預策略的一個重要靶點。
顯然,衰老是一個極其復雜的過程,還有很多問題等待著我們去探索,但是可以肯定的是,飲食和生活方式對我們的衰老有重大影響。營養(yǎng)是促進健康衰老和長壽的有力工具。
實現健康衰老的五個最佳營養(yǎng)干預策略
1、對垃圾食品說“再見”
通過營養(yǎng)來促進健康衰老的第一步是避免高度加工、營養(yǎng)缺乏的垃圾食品。長期食用富含精制碳水化合物和促炎性脂肪的加工食品會損害血糖控制,導致胰島素和IGF-1持續(xù)升高。營養(yǎng)缺乏的垃圾食品也與DNA損傷和炎癥有關,這些都是導致衰老的潛在因素。
2、吃營養(yǎng)豐富的、抗炎癥的飲食
當我們從飲食中去除了那些營養(yǎng)缺乏的促炎癥的垃圾食品,同時也要加入一些有助于促進健康衰老的食物:
優(yōu)質碳水化合物
優(yōu)質的碳水化合物應該是那些復雜的碳水化合物,它們可以為腸道有益細菌提供營養(yǎng),但是升糖指數較低,不會引發(fā)血糖和胰島素釋放的大幅波動。比如,蔬菜、水果和谷薯類,它們富含膳食纖維類復雜碳水化合物。
有人可能說水果也含有大量的糖,但是它也含有大量的膳食纖維,這些纖維往往與糖結合在一起,這會降低身體吸收糖分的能力,所以最好是吃完整的水果,而不是果汁,這有助于保持血糖水平。
根據我國居民平衡膳食指南,我們每天應保證攝入300-500克蔬菜,200-350克水果,250-400克谷薯類。
健康脂肪
健康脂肪應該主要來源于植物,比如橄欖,牛油果、堅果,尤其是核桃,它們富含不飽和脂肪酸。一些深海魚類也含有健康脂肪,是omega-3脂肪的重要來源。飽和脂肪應該減少攝入,反式脂肪應該盡量避免,主要是那些人工合成的氫化油,天然存在于牛羊肉中的反式脂肪不必太擔心。另外,確保足夠的omega-3的攝入以及omega-6/omega-3的平衡很重要,最佳的omega-6/omega-3的比例為1:1到2.3:1之間。
蛋白質
動物蛋白和植物蛋白都是蛋白質好的來源,但是通過肉類攝入動物蛋白,往往也會伴隨著攝入較多的飽和脂肪。所以,在攝入蛋白質方面可以以植物性食物和魚類為主,適量吃一些雞肉,豬肉、牛肉和羊肉。
當然,我們也不建議純素食飲食,通常來說,動物蛋白的氨基酸比例和人體所需的氨基酸比例接近,而植物蛋白會在一些氨基酸上比較缺乏。此外,人體一些必需營養(yǎng)素也必需通過肉類來獲取,比如維生素B12。
值得注意的是,根據一個人的消化系統健康狀況和其它健康狀況,某些食物可能不太適合所有人,我們稱之為“灰色地帶”食物,包括豆類、含麩質的谷物和乳制品。雖然它們含有一些重要的營養(yǎng)物質,比如全谷物和豆類中的膳食纖維,乳制品中的鈣,但是它們也含有難以吸收的蛋白質,谷物和豆類中還含有一些抗營養(yǎng)物質,比如凝集素。如果你能正確消化它們并且對它們所含有的一些抗營養(yǎng)物質不敏感,那么它們是非常健康的飲食;但是,對于腸道不健康的人來說,比如腸道菌群失調和存在腸漏,這可能很容易導致出現炎癥。(更多信息可參閱:腸道不健康的人應該注意這五大食物誘因)
3、支持健康的腸道菌群
研究表明,腸道菌群失衡會促進炎性衰老和整體衰老過程。支持健康腸道菌群的飲食,包括富含益生菌的發(fā)酵食品和富含益生元膳食纖維的食物,可以增加抗炎癥的腸道細菌,并可能促進更健康的衰老。
4、改善血糖穩(wěn)定性
血糖控制會影響胰島素信號和IGF-1、mTOR、AMPK信號通路間的穩(wěn)態(tài)平衡,對衰老過程影響深遠。事實上,高血糖水平與高感知年齡有關,也就是使人看起來顯老;而長壽與更高的胰島素敏感性,從而降低血糖水平有關。控制胰島素和血糖水平并可能減緩衰老過程的簡單方法就是,用營養(yǎng)豐富的復雜碳水化合物取代精制碳水化合物,比如蔬菜、水果、全谷物、豆類和薯類。
5、嘗試禁食和限時進食
禁食可以通過多種途徑促進健康長壽。研究表明,它可以減輕衰老的許多特征,包括:
增加煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的水平,這是長壽蛋白sirtuin的一種輔因子,可以增加sirtuin的活性
抑制mTOR信號
增加AMPK信號
激活干細胞再生
人類需要禁食多長時間才能激活這些過程目前尚不清楚。然而,通常在小鼠中至少需要24小時來促進這些過程,然而因為小鼠的新陳代謝比人類要高,因此,我們可能需要一次禁食好幾天,才能實現更顯著的抗衰老健康益處。
這聽起來很嚇人,一日不吃餓得慌,這恐怕很難堅持下去。不用擔心,研究表明,還有其它一些“模擬禁食”的做法可以幫助我們達到類似的效果,比如,在每個月的三到五天里顯著減少卡路里的攝入量,在這三到五天之后,這個月剩下的時間里恢復正常的飲食習慣。這樣堅持一段時間,直到實現預期的健康結果。臨床前研究表明,這種禁食方式可以逆轉免疫抑制,這是導致衰老的一個關鍵因素。
其它禁食方式包括限時進食、隔日禁食和間歇性禁食。限時進食是指盡量在日出到日落這段時間內進食,日落到日出這段時間內不要進食,把進食時間壓縮到10-12小時內甚至更短,也就是前一天的晚餐和第二天的早餐之間間隔12-14小時以上。間歇性進食可以嘗試每周一兩天減少食物攝入量或進一步壓縮進食時間。雖然間歇性禁食可能不會引起細胞衰老和干細胞再生等過程的顯著變化,但已經發(fā)現它可以改善代謝健康,這也是健康衰老的一個重要預測因素。另一種選擇是定期隔天禁食,人們發(fā)現,隔天禁食可以改善衰老的生理和分子標志物,但是,對大多數人來說,這不是一個可行的或健康的長期方法。
抗衰老需要避免或限制蛋白質的攝入嗎?
在抗衰老和長壽的討論中,膳食蛋白質是一個有爭議的話題。一些專家建議避免或限制蛋白質的攝入,特別是動物蛋白,并保持總體蛋白質攝入量較低。這樣合理嗎?
首先,反對動物蛋白的原因是一些研究觀察到,動物蛋白會增加IGF-1。但其實,碳水化合物也會增加IGF-1,低蛋白飲食倡導者們并沒有指出來。
其次,雖然蛋白質中的氨基酸確實會激活mTOR,但這并不總是一件壞事。我們需要激活mTOR來建立和維持肌肉質量,這是健康衰老的關鍵決定因素。我們只是不希望mTOR一直被激活。在這種情況下,間歇性禁食和周期性限制蛋白質的攝入等干預措施就可以派上用場,因為它們可以下調mTOR并激活AMPK。
最后,很多關于動物蛋白和壽命的研究都只是關注動物蛋白中大量存在的一種氨基酸,那就是甲硫氨酸。高甲硫氨酸飲食確實與衰老過程中更糟糕的健康結果相關,而在臨床前模型中,限制甲硫氨酸的攝入與長壽相關。但是當我們用足夠的甘氨酸來平衡我們的甲硫氨酸攝入時,我們可能會中和甲硫氨酸過量對衰老可能造成的不利影響。臨床前研究發(fā)現,補充甘氨酸可以緩解與衰老相關的基因表達的不良變化并延長壽命,這與限制甲硫氨酸的攝入可以達到相同程度的效果。甘氨酸還能防止氧化應激和炎癥,而氧化應激和炎癥也會導致衰老。甘氨酸對嘌呤的合成也至關重要,嘌呤是DNA的基本組成部分,也是DNA修復所必需的。
因此,不要盲目的采用低蛋白的飲食,我們需要足夠的蛋白質來支撐肌肉質量,關鍵是在控制總體蛋白質攝入量的基礎上保持甲硫氨酸和甘氨酸的平衡,這可能對維持長壽至關重要。膠原蛋白中的甘氨酸含量最豐富,骨頭湯是個不錯的選擇。每月或每隔幾個月定期限制蛋白質的攝入也是一個好主意。
可能有助于延緩衰老的營養(yǎng)物質
一些特定的營養(yǎng)物質也可能有助于延緩衰老過程和促進長壽:
長壽蛋白sirtuin激活化合物
槲皮素和白藜蘆醇等sirtuin激活化合物可以通過降低sirtuin酶的米氏常數值來改善sirtuin功能,這意味著它們降低了sirtuin被激活的閾值,從而導致更高的sirtuin活性。因此,通過食物獲取天然的sirtuin激活化合物可能對衰老相關的功能障礙有益。
白藜蘆醇
白藜蘆醇是一種在紅酒、葡萄和藍莓中發(fā)現的植物化學物質。白藜蘆醇似乎可以通過模擬熱量限制和激活“外來毒物興奮效應”來延緩衰老。外來毒物興奮效應是指通過攝入少量“毒素”激活有益的生物學通路,從而增強機體的整體恢復力和健康,在這種情況下,白藜蘆醇就被認為是一種溫和的“毒素”。然而,根據現有的研究,一個人可能需要吃大量的這些食物,才能達到健康的好處,所以可以適當的考慮補充劑。值得注意的是,紅酒中雖然含有白藜蘆醇,但畢竟還含有酒精,大量攝入還是對身體有害的。
小檗堿
小檗堿又稱黃連素,是一種存在于小檗屬植物的根部的生物堿化合物。它是一種AMPK激活劑,作用類似于二甲雙胍,我們知道二甲雙胍是一種抗糖尿病藥物,也因其潛在的延長壽命的作用而受到廣泛關注。
姜黃素
姜黃素是存在于一些姜科植物根莖中的多酚類物質,它有助于清除衰老細胞,誘導補充骨骼和軟骨組織的干細胞的分化,并誘導AMPK和sirtuin活性。
蘿卜硫素
蘿卜硫素是一種含硫的植物營養(yǎng)素,是由廣泛存在于十字花科蔬菜中的硫代葡萄糖苷經植物體內的黑芥子酶水解所產生的,通常發(fā)生在切碎或咀嚼蔬菜時。
蘿卜硫素可以促進神經干細胞的增殖和分化,有可能對阿爾茨海默病等衰老相關的腦部疾病起到保護作用。它還能激活AMPK通路來減輕2型糖尿病相關的損傷,并誘導抗氧化通路以防止衰老相關的氧化應激。
總結
健康長壽是人類永恒的話題,我們每個人都希望自己可以長命百歲。隨著醫(yī)學的進步,人類的壽命確實越來越高,自20世紀50年代以來,全球平均壽命以約每十年3歲以上的速度增長,大多數地區(qū)的平均壽命自2000年以來都有所增長。截至2015年,全球大多數人預期壽命達到71.4歲。但是,隨之而來的是,衰老相關疾病的經濟負擔也迅速飆升。
我們一直認為,衰老相關的健康下降是不可避免的,然而事實絕非如此。我們要活著,更要健康的活著,而不是在各種疾病的困擾下度過后半生。營養(yǎng)是調節(jié)健康衰老的有力工具,無論我們的年齡幾何,健康的飲食和均衡的營養(yǎng)可以幫助我們保持健康和充滿活力。
圖片均來自網絡
參考資料:
Lopez-Otin, C., et al. (2013). "The hallmarks of aging." Cell 153(6): 1194-1217.
Nutrition and Aging: What to Eat for a Long and Healthy Life, by Lindsay Christensen, M.S. https://chriskresser.com/nutrition-and-aging-what-to-eat-for-a-long-and-healthy-life/
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網址: 營養(yǎng)與衰老:健康長壽應該怎么吃? http://m.u1s5d6.cn/newsview106075.html
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