2020年1月1日 訊 /生物谷BIOON/ --2019年即將過去，我們也將迎來嶄新的2020年，對于許多人而言，新的一年往往是養(yǎng)成新的習(xí)慣并重新致力于個(gè)人健康的時(shí)候，在過去20年里，間歇性禁食已經(jīng)成為很多人最受歡迎的健康和健身方式之一，而且有研究認(rèn)為這種策略能夠幫助減肥、增強(qiáng)機(jī)體經(jīng)歷并延長壽命。那么這種飲食策略背后是否有一定的科學(xué)依據(jù)呢？

圖片來源：Rafael de Cabo，et al. N Engl J Med 2019； 381：2541-2551 doi：10.1056/NEJMra1905136

日前，一項(xiàng)刊登在國際雜志The New England Journal of Medicine上題為“Effects of Intermittent Fasting on Health， Aging， and Disease”的綜述文章中，來自約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員揭示了間歇性禁食對機(jī)體健康、衰老和疾病的影響效應(yīng)。1997年，研究者Weindruch和Sohal等人在NEJM雜志上刊文表示，在動物機(jī)體中通過減少其一生中食物的食物供應(yīng)（即熱量限制）或會對其機(jī)體衰老和壽命產(chǎn)生明顯的影響效應(yīng)；研究者認(rèn)為，熱量限制所帶來的健康效應(yīng)是因?yàn)闄C(jī)體中有害活性氧自由基產(chǎn)生的被動減少所致，當(dāng)時(shí)，人們還并未普遍認(rèn)識到，因限制熱量攝入，嚙齒類動物通常會在食物供應(yīng)后的幾個(gè)小時(shí)內(nèi)消耗掉其每日所有的食物分配，因此其每天的禁食時(shí)間長達(dá)20小時(shí)，在這段時(shí)間內(nèi)動物機(jī)體通常會發(fā)生生酮作用。從那時(shí)候開始，研究人員進(jìn)行了大量動物研究和對照間歇性禁食的臨床研究，盡管間歇性禁食對對機(jī)體壽命的影響是可變的，但對小鼠和非靈長類動物進(jìn)行的研究表明，熱量限制會對機(jī)體健康壽命產(chǎn)生持續(xù)影響。

研究最多的間歇性禁食策略通常分為三類：1）每日限時(shí)進(jìn)食，將每天進(jìn)食時(shí)間縮小至6-8小時(shí)；2）所謂的5：2間歇性禁食，即每周有兩天僅吃一頓中等量的餐食；3）隔日禁食。在動物和人體中進(jìn)行的研究表明，間歇性禁食所帶來的健康效益或許并不只是減少自由基產(chǎn)生或體重減少所帶來的結(jié)果，而是間歇性禁食會引發(fā)在進(jìn)化上保守的適應(yīng)性細(xì)胞效應(yīng)，這些效應(yīng)通常能以一種特殊的方式被整合到器官之間和內(nèi)部，而這種方式能改善機(jī)體葡萄糖的調(diào)節(jié)、增加壓力耐受并抑制機(jī)體炎癥發(fā)生。在禁食期間，細(xì)胞會激活特殊通路，從而增強(qiáng)抵御氧化性壓力好代謝應(yīng)激的內(nèi)在防御機(jī)制，并有效去除或修復(fù)損傷性的分子；而在機(jī)體攝食期間，細(xì)胞會參與到組織特異性生長和可塑性的過程中去，然而，很多人一天會吃三頓飯而且還有很多零食，所以其機(jī)體中間歇性禁食并不會在其體內(nèi)發(fā)生。

這篇綜述性文章中，研究人員回顧了對動物和人類機(jī)體的研究，相關(guān)研究揭示了間歇性禁食如何影響機(jī)體總體的健康指標(biāo)并減緩或逆轉(zhuǎn)機(jī)體的衰老和疾病進(jìn)程；首先，研究者描述了最常研究的間歇性禁食測錄以及機(jī)體對該策略所產(chǎn)生的代謝和細(xì)胞效應(yīng)；隨后研究者介紹并討論了臨床前研究和最近的臨床研究結(jié)果，這些研究檢測了健康人群和代謝性障礙（肥胖、胰島素耐受、高血壓等）患者所采用的間歇性禁食策略，最后研究人員提供了關(guān)于間歇性禁食方法的相關(guān)實(shí)用信息等。

間歇性禁食和代謝開關(guān)

葡萄糖和脂肪酸是細(xì)胞的主要能量來源，進(jìn)餐后，葡萄糖會被當(dāng)做機(jī)體能量，而脂肪會以甘油三酯的形式被儲存到脂肪組織中；在禁食期間，甘油三酯會被分解成為脂肪酸和甘油（充當(dāng)能量）；肝臟會將脂肪酸轉(zhuǎn)化為酮體，從而在禁食期間為機(jī)體許多組織（尤其是大腦）提供主要的能量來源；在進(jìn)食狀態(tài)下，酮體在血液中的水平處于較低狀態(tài)，在人類機(jī)體中，禁食后酮體的水平會在8-12個(gè)小時(shí)升高，最終在24小時(shí)升高到2-5 mM的水平；在嚙齒類動物機(jī)體中，血液中酮體水平的升高會發(fā)生在禁食開始的4-8小時(shí)內(nèi)，同時(shí)在24小時(shí)時(shí)達(dá)到毫摩爾的水平。這一反應(yīng)時(shí)間提示了在間歇性禁食策略中禁食的適當(dāng)時(shí)間。

酮體不僅僅是禁食期間的燃料，其還是一種對機(jī)體細(xì)胞和器官功能能產(chǎn)生重要影響的信號分子，酮體能夠調(diào)節(jié)影響機(jī)體健康和衰老的多種蛋白和分子的活性和表達(dá)，比如PGC-1α分子、NAD+、PARP1、CD38等；通過影響這些主要的細(xì)胞通路，禁食期間所產(chǎn)生的酮體就會對機(jī)體系統(tǒng)性代謝產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，此外，酮體還能夠刺激大腦衍生的神經(jīng)營養(yǎng)因子基因的表達(dá)，進(jìn)而影響大腦健康和神經(jīng)變性疾病的發(fā)生。

間歇性禁食和壓力耐受性

大多數(shù)器官都會對間歇性禁食產(chǎn)生反應(yīng)，從而使得有機(jī)體能夠耐受或者克服挑戰(zhàn)，隨后恢復(fù)體內(nèi)平衡，反復(fù)暴露于禁食期會產(chǎn)生持續(xù)性的適應(yīng)性反應(yīng)，從而就能賦予機(jī)體對后期挑戰(zhàn)的耐受性；細(xì)胞會通過參與協(xié)調(diào)的適應(yīng)性壓力反應(yīng)來對間歇性禁食產(chǎn)生反應(yīng)，從而增加機(jī)體的抗氧化防御機(jī)體的表達(dá)、DNA修復(fù)、蛋白質(zhì)質(zhì)量控制、線粒體的生物發(fā)生、細(xì)胞自噬等，同時(shí)還能下調(diào)機(jī)體的炎癥表現(xiàn)，這些對禁食和進(jìn)食的適應(yīng)性反應(yīng)在整個(gè)群體中都處于保守狀態(tài)。

間歇性禁食對健康和衰老的效應(yīng)

直到最近，對熱量限制和間歇性禁食的研究都集中到了衰老和壽命的研究領(lǐng)域，經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)對動物熱量限制的研究后，研究人員發(fā)現(xiàn)，減少食物的攝入量能夠有效延長機(jī)體壽命；在人類機(jī)體中間歇性禁食干預(yù)策略能夠改善機(jī)體肥胖、胰島素耐受、血脂異常、高血壓和機(jī)體炎癥；間歇性禁食似乎能在很大程度上產(chǎn)生機(jī)體健康效益，而不僅僅是減少熱量攝入，

間歇性禁食對機(jī)體和認(rèn)知的影響

在動物和人類機(jī)體中，間歇性禁食能夠改善機(jī)體的功能，比如，盡管擁有相似的體重，但隔日禁食的小鼠似乎比無限制獲取食物的小鼠有著更好的跑步耐力，而且每天定時(shí)限制喂食或隔日禁食的動物也具有較好的機(jī)體平衡和協(xié)調(diào)性。每天禁食16個(gè)小時(shí)的年輕男性能在2個(gè)月的抗阻訓(xùn)練中減掉機(jī)體脂肪，同時(shí)還會保持肌肉的質(zhì)量。動物研究表明，間歇性禁食能夠增強(qiáng)多個(gè)領(lǐng)域的認(rèn)知能力，包括空間記憶、聯(lián)想記憶和工作記憶，而隔日禁食和每天熱量限制則能逆轉(zhuǎn)肥胖等多種疾病所產(chǎn)生的不良影響。

間歇性禁食的臨床應(yīng)用

研究人員發(fā)現(xiàn)，間歇性禁食能夠改善機(jī)體的胰島素耐受性、抑制高脂肪飲食所誘發(fā)的肥胖，并能減緩糖尿病視網(wǎng)膜病變；間歇性禁食能改善動物和人類機(jī)體中多項(xiàng)心血管健康的指標(biāo)，包括血壓、靜息心率、HDL和LDL的水平、甘油三酯、葡萄糖、胰島素和胰島素的耐受性；大量動物研究表明，每日熱量限制或隔日禁食能夠減少嚙齒類動物在正常衰老過程中機(jī)體自發(fā)性腫瘤的產(chǎn)生，并能抑制多種誘導(dǎo)性腫瘤的發(fā)生，同時(shí)還能增強(qiáng)腫瘤對化療和放療的敏感性，間歇性禁食被認(rèn)為會損傷癌細(xì)胞的能量代謝，抑制其生長并促使癌細(xì)胞對臨床療法變得敏感；大量臨床前研究證據(jù)表明，隔日禁食能夠減緩阿爾茲海默病和帕金森疾病動物模型機(jī)體疾病的進(jìn)展和發(fā)生，間歇性禁食能通過多種機(jī)制來增強(qiáng)神經(jīng)壓力的耐受性，這其中就包括增強(qiáng)線粒體的功能、刺激細(xì)胞自噬、促進(jìn)神經(jīng)營養(yǎng)因子的產(chǎn)生、刺激DNA修復(fù)和抗氧化性防御能力等；研究者還發(fā)現(xiàn)，間歇性禁食能夠改善哮喘、多發(fā)性硬化癥和關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展和疾病癥狀；間歇性禁食還能夠減少動物模型的組織損傷、改善其創(chuàng)傷性和缺血性的組織損傷。

關(guān)于間歇性飲食的實(shí)際應(yīng)用，Mattson等人認(rèn)為，我們需要克服客觀的障礙，同時(shí)我們的身體還需要一段時(shí)間才能適應(yīng)間歇性的禁食模式，目前很多醫(yī)生還沒有接受過特定間歇性禁食干預(yù)的培訓(xùn)。

臨床前研究和臨床試驗(yàn)結(jié)果表明，間歇性禁食對許多健康狀況都能帶來廣譜性的益處，比如肥胖、糖尿病、心血管疾病、癌癥和神經(jīng)性障礙等。動物模型研究結(jié)果表明，間歇性禁食能夠改善其整個(gè)生命周期的健康狀況，而臨床研究主要涉及相對較短時(shí)間內(nèi)的干預(yù)措施，通常需要幾個(gè)月時(shí)間；目前研究人員還不確定人們是否能夠維持多年的間歇性禁食策略以及其是否真的能在動物機(jī)體中所產(chǎn)生相應(yīng)的潛在效益，此外，臨床研究重點(diǎn)集中在過重的年輕人和中年人群體中，研究者還無法將在這些研究對象中所觀察到的間歇性禁食效益擴(kuò)展到其他年齡組人群中。盡管研究人員并未完全闡明其中的特殊機(jī)制，但間歇性禁食所帶來的健康效益主要涉及代謝轉(zhuǎn)換和細(xì)胞壓力耐受性；然而有些人無法或不愿意遵循這種間歇性禁食策略，通過深入理解將間歇性禁食與廣泛健康效益相關(guān)聯(lián)的過程，研究人員或許能開發(fā)出靶向性的療法來模擬間歇性飲食所帶來的效益，同時(shí)還不必實(shí)質(zhì)性地改變?nèi)藗兊娘嬍沉?xí)慣。在動物模型中研究熱量限制和間歇性禁食的機(jī)制或能幫助開發(fā)并檢測新型的藥理學(xué)干預(yù)措施（旨在模擬間歇性禁食所帶來的健康效益和疾病修飾效應(yīng)），相應(yīng)的離子包括給機(jī)體代謝帶來輕微挑戰(zhàn)的藥物（2-脫氧葡萄糖、二甲雙胍和線粒體解偶聯(lián)制劑等）、促進(jìn)線粒體生物獲能（酮酯或煙酰胺核苷）、或抑制mTOR通路（西羅莫司）。然而，來自動物模型的可用數(shù)據(jù)表明，諸如此類藥理學(xué)措施的安全和有效性可能并不如間歇性禁食策略。（生物谷Bioon.com）

參考資料：

【1】Rafael de Cabo， Mark P. Mattson. Effects of Intermittent Fasting on Health， Aging， and Disease， N Engl J Med 2019； 381：2541-2551 doi：10.1056/NEJMra1905136

【2】Intermittent fasting： live 'fast，' live longer？

https：//medicalxpress.com/news/2019-12-intermittent-fasting-fast-longer.html

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