《科学》:七分饱真延寿,进食时间有讲究
来源: 奇点糕 2022-05-09 14:21
符合生物钟的进食节律可通过对免疫和炎症相关基因的调控起到抗衰老的作用。
两周前,南方医科大学南方医院张惠杰教授团队,在顶级医学期刊《新英格兰医学杂志》上发表了一项重磅临床研究成果[1]。
他们发现,不用太在意该在什么时间进餐,只要能保证限制住摄入的热量就行。
看到这个结论,很多试图减肥的小伙伴重新打起了吃夜宵的主意。
且慢啊,朋友们。
美国得克萨斯大学西南医学中心的Carla B. Green和Joseph S. Takahashi教授领衔的团队,在《科学》杂志发表了一项重磅研究成果,他们探讨了热量限制(CR)、限时饮食及进食时机(昼夜节律)对雄性小鼠寿命的影响[2]。研究结论绝对会打消你吃夜宵的想法。
研究人员发现,相比于无限制喂养(AL)的小鼠,单靠热量限制(比常规饮食热量减少30%)就可以将雄性小鼠的寿命延长10%。
更厉害的是,如果再升级为夜晚限时(即只在小鼠新陈代谢活跃的时间段喂食,相当于人类只在大白天吃饭)热量限制喂养,可将雄性小鼠的寿命延长35%。
手里的夜宵是不是可以放下了!
总的来说,这一研究结果证实了正确的进食时机对热量限制延长小鼠寿命具有加成作用,提示饮食的昼夜节律在人类中可能也会起到相似效果。
研究首页截图
热量限制除了能减肥之外,还是延长模式生物寿命的最有效的非药物干预措施,然而,其潜在的机理尚不清楚[3]。
此外,进食的时机也可能会对健康产生影响,如在白天进食高脂肪食物的小鼠,比只在夜间进食相同食物的小鼠,体重增加明显更多,但其是否会影响小鼠寿命,目前也并不清楚[4]。
为了搞清楚上述问题,Takahashi团队为C57BL/6J雄性小鼠设计了5种不同的CR(比常规饮食热量减少30%)喂食方案和一种对照AL喂养方案。
5种不同的CR方案分别为:每隔160分钟喂食300 mg(1.08千卡)的食物(CR-spread组),即CR- spread组小鼠喂食无节律模式,且无限制饮食时间;经典的限时喂食方案,在白天(CR-day组)或夜间(CR-night组)的2小时内给小鼠喂食9-10次300 mg食物(共9.72-10.8千卡);为了防止暴饮暴食,研究人员还设置了在白天(CR-day-12h)或夜间(CR-night-12h)的12小时内每隔90分钟喂食300 mg的食物。
5种不同的CR(比常规饮食热量减少30%)喂食方案和一种对照AL喂养方案
研究人员首先记录了不同喂养方案下小鼠体重的变化,不出所料,AL喂养的小鼠体重相比于其他5组CR喂养的小鼠明显要更重,而5组不同CR喂养方案的小鼠体重无明显差异。
这个结果与张惠杰教授团队的研究成果遥相呼应。
紧接着,研究人员比较了不同喂养方式下小鼠的寿命。根据CR喂养方案的不同,CR组小鼠的寿命比AL组小鼠长10%到35%。与AL组小鼠相比,除了CR-spread组,其他CR组小鼠的最长寿命也都明显更长(p<0.05)。
不同喂养方式下小鼠的寿命
具体来看,相比于AL组(中位寿命792天)小鼠,CR-spread组中位寿命为875天,即寿命延长了10.5%。这表明仅限制热量,而不限制进食节律或限制进食时间也足以达到延长寿命的效果。
CR-day-12h组和CR-day-2h组的中位寿命分别为942天和959天,分别比AL组小鼠寿命延长了18.9%和21.1%。这表明限制进食时间(即禁食期)也有利于长寿,且禁食12小时就足够了。
CR-night-12h组和CR-night-2h组小鼠的平均寿命分别为1058天和1068天,分别比AL组小鼠的寿命延长33.6%和34.8%。这再一次证明,与禁食22小时相比,禁食12小时就足以延长寿命。
与白天喂食的CR-day-2h组和CR-day-12h组小鼠相比,夜间喂食的CR-night-2h组和CR-night-12h组小鼠的寿命显著延长(p<0.05)。在CR组中,也只有CR-night组小鼠的最长寿命比CR-spread组小鼠明显延长(p<0.05)。这表明,与小鼠体内生物钟同步的进食模式更有利于延长寿命。
小鼠的尸检结果显示,各组小鼠在死亡时都有类似的疾病,但在CR组,这些疾病发生较晚。肿瘤是所有组中最常见的病理检查结果,其中组织细胞肉瘤是第一位的死亡原因,其次是肝细胞癌,肿瘤发病率最高的脏器也是肝脏。
各脏器肿瘤发病率
那CR、限时进食以及昼夜喂食模式是如何影响小鼠的寿命呢?
为了在分子水平上确定寿命与不同喂食方案的关系,研究人员通过RNA测序技术检测了不同喂养方案下,年轻小鼠(6月龄)和老年小鼠(19月龄)肝脏的基因表达。选择分析肝脏的原因是其为负责进食代谢的脏器,基因水平受喂养方案的影响较大,且是肿瘤发生率最高的脏器。
小鼠肝脏基因的主成分分析表明,年轻小鼠和老年小鼠的基因表达明显不同。在年轻小鼠中,CR组和AL组的年轻小鼠肝脏基因表达也显著不同。CR组中的老年小鼠肝脏基因表达介于老年AL组小鼠和年轻CR组小鼠之间。这表明,在分子水平上,AL组和CR组小鼠的衰老过程不同,老年CR组小鼠具有与年轻小鼠更相似的肝脏基因表达模式。
小鼠肝脏基因的主成分分析
年轻和老年小鼠肝脏的差异表达基因分析显示,在AL组小鼠中,有2599个基因随着年龄的增长而存在表达差异,其中2031个基因上调,568个基因下调。GO分析表明,上调的基因与免疫和炎症密切相关,而下调的基因与代谢相关,这些都符合衰老的基因表达变化。
而CR组小鼠的肝脏基因,随年龄增加而变化的数目较少,其中CR-night-2h组小鼠的基因表达总体变化最小,仅有4%的基因表达存在差异。在AL组老年小鼠中上调的与炎症相关的基因和下调的与代谢相关的基因,在CR喂食下,随年龄发生的变化明显变少了。这一结果表明,CR可减缓肝脏中与衰老相关的基因表达变化,从而延长小鼠寿命。
CR减缓小鼠肝脏中与衰老相关基因的表达变化
然后,研究人员评估了限时进食引起的基因表达变化,通过筛选AL组和CR-spread组小鼠与其他4个限制进食时间CR组的差异表达基因,研究人员发现,这些差异表达基因大多与癌症的发生发展有关,如Col12a1、Plag1等。这也部分解释了限时进食对寿命所带来的益处。
最后,研究人员分析了因不同喂食时间所造成的基因差异,通过筛选出晚间喂养的小鼠(CR-night)年轻和老年时表达水平相似的基因(但在AL组、CR-spread组和CR-day组小鼠年轻和老年时差异表达)。
研究人员发现了68个被CR-night喂养所特异性保护的基因,GO分析显示这些基因大多都是参与免疫和炎症调控的基因,如防止氧化应激损伤的GstM3,调节T细胞增殖、分化和激活的LY6e,以及促炎细胞因子IL-1β等。
因此,符合生物钟的进食节律可通过对免疫和炎症相关基因的调控起到抗衰老的作用。
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