首頁資訊【中國科學報】科學家首次揭示全生命周期代謝規(guī)律

【中國科學報】科學家首次揭示全生命周期代謝規(guī)律

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月14日 05:16

　　“人到中年，大不如前?！薄按x下降，喝水都胖。”真的是這樣嗎？一項新研究證實并非如此。

　　中國科學院深圳理工大學（籌）藥學院講席教授、中國科學院深圳先進技術研究院醫(yī)藥所能量代謝與生殖研究中心首席科學家約翰·羅杰·斯彼克曼團隊，聯(lián)合美國杜克大學進化人類學副教授赫爾曼·龐澤團隊等多個國際團隊研究發(fā)現(xiàn)，嬰兒的代謝率最高，而且人的代謝在60歲以后才真正開始下降，“中年發(fā)?！钡淖锟準撞⒎谴x低。8月13日，相關研究成果發(fā)表于《科學》。

　　中年消耗最穩(wěn)定

　　從呱呱墜地到垂暮之年，在這次跨越生命的探索中，研究人員在全球29個國家的6000多名受試者中找到了人體代謝規(guī)律的“高峰”與“低谷”，首次揭示了全生命周期的代謝規(guī)律。

　　很多人認為，在十幾到二十幾歲的青春年紀，代謝率會達到頂峰。但事實上，嬰兒的代謝率最高。研究人員發(fā)現(xiàn)，嬰兒在出生后的前12個月里，對能量的需求會迅速增加，因此1歲時，嬰兒單位體重消耗的卡路里比成人高50%。

　　“一部分原因可能是幾周大的嬰兒活動量小，到1歲左右才開始真正活躍起來。與此同時，嬰兒的靜息代謝率也大幅度上升，這可能與他們快速長大有關。”斯彼克曼說。嬰兒期如此高的能量需求，可能導致了嬰兒期的成活率非常依賴能量供給，如果在這一關鍵的發(fā)育時期能量供給不足，就很難成活，即使成活下來也很難正常生長到成年。

　　經(jīng)過嬰兒初期的激增之后，代謝率會以每年約3%的速度減緩直到20歲左右，隨后便穩(wěn)定下來。

　　盡管青少年在迅速生長發(fā)育，但數(shù)據(jù)表明，青少年每天的能量需求似乎并未有任何增加?！拔覀儽緛碚J為青春期的代謝率會有所不同，但是事實并非如此?！饼嫕烧f。

　　令人意外的是，研究發(fā)現(xiàn)20~50歲的青年和中年人的代謝率和能量消耗是最穩(wěn)定的。即使在懷孕期間，隨著嬰兒的成長，孕期女性的能量需求僅僅隨著體重增加而增加，其自身的能量需求并沒有大幅上升。

　　“30歲以后出現(xiàn)的身體各項機能下降、腰圍變粗，代謝發(fā)生變化并非是誘因?！彼贡丝寺硎?。

　　真正開始走下坡路是在60歲。研究指出，人體的代謝率在60歲之后才真正開始下降，且每年以0.7%的速度緩慢下降。但老年人需要消耗的能量也較少，比如90多歲的老人每天需要消耗的熱量比中年人少26%。

　　一次對生命規(guī)律的思考

　　縱觀生命周期的代謝規(guī)律，究竟是什么影響了人體的代謝水平？

　　龐澤表示，隨著年齡的增長，肌肉質量的減少可能是代謝下降的部分原因，因為肌肉燃燒的卡路里比脂肪多，但這并不是全部原因。

　　斯彼克曼表示，盡管影響代謝水平的最大因素可能是身體的筋肉組織量，但筋肉組織量本身也受體重、性別、年齡的影響。能量需求隨時間變化的機制目前還不完全清楚。

　　探索生命的規(guī)律是一個漫長的過程。斯彼克曼表示，這項研究成果顛覆了以往人們對代謝的認知，也表明人們可能需要重新審視發(fā)育階段和衰老階段的能量需求和營養(yǎng)策略。

　　“該研究對能量需求進行了估計，人們可以更準確地計算出他們需要吃多少食物既能保證營養(yǎng)，又能避免體重增加。目前我們正在與一家在線提供膳食建議的中國公司建立聯(lián)系?！彼贡丝寺硎荆瑥母鼜V泛的角度來看，只有了解了人口有多大的能量需求，才知道需要生產(chǎn)多少食品，才能知道糧食安全的紅線在哪兒。

　　《科學》同時刊發(fā)的觀點文章評價：該項研究為人類新陳代謝研究提供了重要的新見解。而且，團隊的協(xié)作精神讓這項規(guī)?？涨暗难芯砍蔀榭赡堋?/p>

　　一場遵循“金標準”的全球合作

　　這是一場大規(guī)模的國際合作，近100個國際團隊共同參與，研究樣本幾乎覆蓋了從剛出生后1周的嬰兒到95歲老人的全年齡層。

　　過去，科學家在代謝研究領域開展了諸多大規(guī)模的研究，但僅僅關注于測量人體的基礎代謝率，即人體進行呼吸、消化、泵血等重要基本功能時所消耗的能量。然而，這部分維持生命所需要消耗的基本能量只占人體每天總能量消耗的50%至70%。人類日常生活中從事家務、運動，甚至思考、坐立不安也會消耗能量，而此前的研究中，這些日?；顒有枰哪芰坎⑽醇{入大規(guī)模研究中。

　　對此，研究人員使用“雙標水”法來測算人們每天消耗的總能量。

　　“雙標水”是自20世紀80年代以來，被科學家用于人體能量消耗的測量技術，通過收集尿液并分析其中標記物的豐度值變化了解機體的能量代謝情況。因其準確度和精準性，該技術被認為是在實驗室之外，測量自由活動狀態(tài)下的日常能量消耗的“金標準”。

　　不過，由于該技術成本高昂、研究規(guī)模和范圍受限，因此多個實驗室決定共享相關數(shù)據(jù)，并將測量結果整合在一個數(shù)據(jù)庫中。

　　“面對龐大的數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)進行整合和管理是最困難的部分。因此，我們設計了一個新的方程，將不同實驗室以不同方式分析的數(shù)據(jù)，最終轉換為通用數(shù)據(jù)，回答了單個研究團隊無法回答的問題。”作為國際原子能機構“雙標水”數(shù)據(jù)庫項目的主要負責人，斯彼克曼表示，正是基于“雙標水”技術的精確檢測方法，研究團隊檢測了人們每天總能耗的數(shù)值，通過匯集和分析整個生命周期的能量消耗的數(shù)據(jù)，觀察人體的代謝規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了這些現(xiàn)象。

　　相關論文信息：https://doi.org/10.1126/science.abe5017

　?。ㄔd于《中國科學報》 2021-08-16 第1版要聞）

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