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說到禁食，咱們基本默認(rèn)是夜間不吃飯，只在白天通過限定進(jìn)食的時間窗口來管理飲食。比如目前最為廣泛流行的間歇性飲食方案“16+8”，通常人們會選擇中午12點(diǎn)到晚上8點(diǎn)這段時間進(jìn)行進(jìn)食，每天將飲食時間縮短到8小時，其余16小時禁食。長期遵循該方案有助于減肥和改善代謝，提高胰島素敏感性、改善心血管健康、增強(qiáng)大腦功能等。

相對地，還有白天不吃飯的禁食說法，也就是伊斯蘭教的齋月禁食。齋月期間，人們從日出到日落期間不吃不喝，直到日落之后才能進(jìn)食，這種禁食方案同樣被證明對健康有一定益處，動物實(shí)驗(yàn)中可以增強(qiáng)小鼠的肌肉氧化代謝能力和運(yùn)動耐力。

近日，陸軍軍醫(yī)大學(xué)張志輝、李旻典等人正是借由齋月禁食方案，找到了“抄近道”提高運(yùn)動表現(xiàn)的方法。論文于近日發(fā)表在《細(xì)胞·代謝》期刊。

他們通過多組學(xué)整合分析發(fā)現(xiàn)，小鼠接受類似人類齋月禁食的飲食方案時，會調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞的“生物鐘”，使其負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)代謝與能量平衡的信號通路的活性發(fā)生節(jié)律變化，這有助于將脂肪與肌肉之間的代謝同步，增強(qiáng)脂肪供能，從而提高小鼠運(yùn)動耐力。如果在特定時間使用相應(yīng)激活劑，也可以顯著提高小鼠的運(yùn)動表現(xiàn)。

論文首頁截圖

吃對時間，跑得更遠(yuǎn)？

這件事兒越來越有趣了，最近很多新出現(xiàn)的證據(jù)都將晝夜節(jié)律與運(yùn)動代謝聯(lián)系起來。

在這項(xiàng)研究中，為探究飲食時間如何調(diào)節(jié)運(yùn)動表現(xiàn)，研究者們設(shè)計(jì)了一項(xiàng)日間限制飲食（DRF）實(shí)驗(yàn)。

DRF是一種類似于人類齋月式禁食的飲食模式。小鼠與人類作息相反，實(shí)驗(yàn)中，接受DRF方案的小鼠僅在白天（光照期）進(jìn)食，而在夜間（黑暗期）禁食。研究者們通過多組學(xué)分析，系統(tǒng)地研究了DRF和夜間限制進(jìn)食（NRF）兩種飲食方案對小鼠性腺白色脂肪組織（GWAT）中晝夜節(jié)律性代謝的影響。樣本每4小時采集一次，跨越兩個完整的晝夜周期。

多組學(xué)分析結(jié)果顯示，兩種飲食方案下小鼠脂肪組織的蛋白質(zhì)水平、脂質(zhì)水平、信號通路活性的變化節(jié)律不相同。重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，DRF飲食方案能夠調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞的AMPKα2信號通路活性的晝夜節(jié)律。

AMPKα2信號通路是細(xì)胞中關(guān)鍵的營養(yǎng)感應(yīng)通路，可以通過增加葡萄糖攝取、促進(jìn)脂肪酸氧化、抑制脂肪酸合成、調(diào)節(jié)線粒體功能等方式參與調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞的代謝和能量平衡。研究者們發(fā)現(xiàn)，僅在DRF飲食下，小鼠脂肪細(xì)胞的AMPKα2通路活性變化與進(jìn)食時間同步。

通過多組學(xué)找到飲食時間對脂肪組織的影響差異

在運(yùn)動測試中，相比NFR飲食，接受DRF飲食的小鼠運(yùn)動耐力更好。

于是，為驗(yàn)證AMPKα2信號通路在運(yùn)動表現(xiàn)中的作用，研究者們針對脂肪細(xì)胞中的AMPKα2基因（Prkaa2）進(jìn)行沉默。結(jié)果顯示，敲低Prkaa2會導(dǎo)致DRF小鼠跑步耐力受損，耐力測試顯示其跑步距離和疲勞時間明顯低于對照組小鼠，但小鼠體重沒有變化。

研究人員還利用遺傳學(xué)手段探討了脂肪細(xì)胞的節(jié)律失調(diào)對運(yùn)動表現(xiàn)的影響。敲低小鼠脂肪細(xì)胞的核心時鐘基因Bmal1和Clock后，可以觀察到小鼠在DRF飲食下的高強(qiáng)度運(yùn)動表現(xiàn)顯著下降，與接受NRF飲食的小鼠運(yùn)動表現(xiàn)沒有差異。

這些結(jié)果說明，DRF確實(shí)是通過AMPKα2信號通路提升了小鼠運(yùn)動耐力，而且這種增益作用涉及到脂肪細(xì)胞的時鐘系統(tǒng)。

進(jìn)一步研究表明，在DRF條件下，脂肪細(xì)胞的AMPKα2信號通路能夠調(diào)控運(yùn)動相關(guān)血清代謝物（琥珀酸、乳酸等）的晝夜節(jié)律，優(yōu)化脂肪組織中的脂質(zhì)代謝（游離脂肪酸、三酰甘油），并協(xié)調(diào)?；o酶A代謝相關(guān)基因Slc27a1、Dgat1的節(jié)律性表達(dá)，從而確保脂肪與肌肉之間的代謝同步性。同時，AMPKα2還通過影響肌肉時鐘基因Bmal1、PGC-1α的表達(dá)，增強(qiáng)肌肉的線粒體代謝能力。

看似復(fù)雜，實(shí)則就是一系列操作下來，校準(zhǔn)了脂肪、肌肉之間的生物時鐘時間差，使得脂肪能夠高效供能，顯著提升小鼠的運(yùn)動耐力。

機(jī)制

基于上述發(fā)現(xiàn)，研究人員假設(shè)在進(jìn)食/睡眠周期結(jié)束時（ZT12，即小鼠的生物黎明時刻）激活A(yù)MPK，可能對運(yùn)動表現(xiàn)起關(guān)鍵作用。

為此，他們測試了特異性AMPK激活劑C29的效果。結(jié)果顯示，在ZT12時刻給藥C29也能顯著提高小鼠的運(yùn)動耐力，可以增加肌肉中氧化型肌纖維的比例，并調(diào)控肌肉時鐘基因Bmal1、PGC-1α的表達(dá)，表明脂肪細(xì)胞的AMPKα2通過信號通路調(diào)控了肌肉的代謝功能。ZT0時刻給藥則無顯著效果。

特定時間給藥增加了小鼠的運(yùn)動距離和時間

總之，這項(xiàng)研究不僅揭示了脂肪組織在運(yùn)動代謝中的關(guān)鍵作用，還為基于晝夜節(jié)律的藥物干預(yù)提供了新的思路。例如，通過優(yōu)化飲食時間或定時使用AMPK激活劑，可以最大化運(yùn)動效果和代謝健康。

此外，研究還提示，脂肪細(xì)胞AMPKα2信號通路通過調(diào)控?；o酶A代謝和肌肉時鐘基因的表達(dá)，實(shí)現(xiàn)了脂肪與肌肉之間的跨組織代謝協(xié)調(diào)，這為理解器官間晝夜節(jié)律信號的傳遞機(jī)制提供了重要依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]Chen J, Xiang J, Zhou M, et al. Dietary timing enhances exercise by modulating fat-muscle crosstalk via adipocyte AMPKα2 signaling. Cell Metab. Published online March 12, 2025. doi:10.1016/j.cmet.2025.02.007

原標(biāo)題：《《細(xì)胞·代謝》：限時進(jìn)食還能提高運(yùn)動耐力？陸軍軍醫(yī)大學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，日間限時飲食方案能夠調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞的生物鐘，提高小鼠運(yùn)動表現(xiàn)》

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網(wǎng)址: 《細(xì)胞·代謝》：限時進(jìn)食還能提高運(yùn)動耐力？ http://m.u1s5d6.cn/newsview1493471.html