幾十年的研究表明,,限制飲食中的熱量攝入一直是衰老生物學(xué)的基石,。在不存在營養(yǎng)不良的情況下,減少熱量攝入已被證明可以延緩多種動(dòng)物(包括果蠅,、線蟲,、嚙齒類動(dòng)物和非人靈長類動(dòng)物)與年齡相關(guān)的疾病發(fā)生,從而延長健康壽命,。上圖是幾年前一項(xiàng)有趣的研究:左圖中的恒河猴在限制熱量的飲食下,,實(shí)現(xiàn)了健康老齡化;而右圖中的恒河猴在常規(guī)飲食下盡顯老態(tài)龍鐘,,身體虛弱,。對于人類而言,在肥胖大流行環(huán)境下,,減少熱量攝入也一直是醫(yī)學(xué)界推崇的飲食建議,。然而,這種飲食模式是否對人類也具有與實(shí)驗(yàn)動(dòng)物同樣長期有益的影響還需要更多證據(jù),,從而將這種飲食策略轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用,,以幫助更多人改善健康,。北京時(shí)間2月11日,發(fā)表在《Science》上的一項(xiàng)最新研究中,,來自美國耶魯大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)通過兩年的臨床試驗(yàn)證實(shí),,適度限制熱量攝入重新連接了許多可以延長健康壽命的代謝和免疫反應(yīng),因此對人體產(chǎn)生了長期的有益影響,。該研究還確定了一種可用于模擬這種影響的關(guān)鍵蛋白質(zhì),。為了調(diào)查熱量限制飲食對人體的具體作用,以及是否能與在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物觀察到的一樣具有長期有益影響,,研究團(tuán)隊(duì)調(diào)查了美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)此前開展的一項(xiàng)為期兩年名為“減少能量攝入對人體長期影響綜合評估”(CALERIE)的臨床試驗(yàn),。該試驗(yàn)是第一個(gè)限制熱量攝入且嚴(yán)格受控的隨機(jī)對照試驗(yàn)。在試驗(yàn)中,,研究人員首先確定了超過218名50歲以下成年參與者的基線熱量攝入量,。然后,一組參與者開始遵循每天減少14%的熱量攝入,,另一組的飲食照常,。兩年后,研究人員收集了參與者的血液,、肌肉和其他樣本,,以分析熱量限制對人體健康的長期影響。此外,,由于先前的研究表明,,限制小鼠的熱量攝入會(huì)增加感染風(fēng)險(xiǎn);而人類慢性低度炎癥是許多慢性病的主要誘因,,會(huì)對壽命產(chǎn)生負(fù)面影響,。因此,研究人員還分析了限制熱量攝入與炎癥和免疫反應(yīng)之間的關(guān)系,,以及如何利用內(nèi)源性途徑模擬其對人體的影響,。在這項(xiàng)新研究中,他們從胸腺開始入手,。胸腺是位于心臟上方能產(chǎn)生T細(xì)胞的腺體,,是機(jī)體免疫系統(tǒng)的重要組成部分。然而,,胸腺比其他器官會(huì)更快衰老,。在性成熟期,胸腺最大可以達(dá)到25-40克,,而老年人的胸腺僅剩下10-15克,。當(dāng)健康成年人到了不惑之年(40歲)時(shí),70%的胸腺已被脂肪組織替代且喪失了功能,。隨著年齡進(jìn)一步增長,,胸腺產(chǎn)生的T細(xì)胞會(huì)越來越少,。由于新的T細(xì)胞供給不足,導(dǎo)致剩下的T細(xì)胞難以對抗新的病原體,。這就是為什么老年人患病風(fēng)險(xiǎn)更高的原因之一,。研究人員利用磁共振成像(MRI)來確定兩組參與者的胸腺是否存在功能差異。他們發(fā)現(xiàn),,限制熱量攝入組的參與者的胸腺在兩年后脂肪減少,,體積增大。這意味著他們比研究開始時(shí)能產(chǎn)生更多T細(xì)胞,;而不限制熱量攝入組的參與者的胸腺功能體積沒有變化,。研究通訊作者、耶魯大學(xué)衰老研究中心主任Vishwa Deep Dixit說:“胸腺可以恢復(fù)活力的事實(shí)令人震驚,,因?yàn)楹苌儆凶C據(jù)表明這種情況會(huì)發(fā)生在人類身上,。這真的是可能的,,太令人興奮了,!”由于限制熱量攝入對胸腺產(chǎn)生如此顯著的影響,研究人員接下來探索了對胸腺產(chǎn)生免疫細(xì)胞的影響,,他們認(rèn)為,,這些變化或是熱量限制導(dǎo)致的整體益處的基礎(chǔ)。然而,,當(dāng)他們對這些細(xì)胞中的基因進(jìn)行測序時(shí),,發(fā)現(xiàn)在限制熱量攝入兩年后,基因表達(dá)并沒有發(fā)生改變,。對此,,研究人員進(jìn)行了更進(jìn)一步的觀察,從而揭示了一個(gè)令人驚訝的發(fā)現(xiàn),。事實(shí)證明:這種有益作用實(shí)際上是在組織微環(huán)境中,,而不是血液T細(xì)胞。研究人員在兩年的三個(gè)時(shí)間點(diǎn)研究了限制熱量攝入組參與者的脂肪組織,,即研究開始時(shí),、一年后和兩年后。體脂肪非常重要,,因?yàn)樗休d著一個(gè)強(qiáng)大的免疫系統(tǒng),。Dixit解釋說,脂肪中有幾種類型的免疫細(xì)胞,,當(dāng)它們被異常激活時(shí),,就會(huì)成為炎癥的來源。研究人員發(fā)現(xiàn),,一年后脂肪組織的基因表達(dá)發(fā)生了顯著變化,,這種變化持續(xù)到了第二年,。此外,他們還發(fā)現(xiàn)了一些與延長壽命有關(guān)的基因,,它們可以作為模擬限制熱量攝入的靶點(diǎn),,有望改善人類的代謝和抗炎反應(yīng)。這些基因涉及血小板活化因子乙酰水解酶(PLA2G7),,它是熱量限制后被顯著抑制的基因之一,。PLA2G7是一種由免疫細(xì)胞巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。在限制熱量攝入組參與者中,,研究人員觀察到PLA2G7基因表達(dá)的變化,,這表明這種蛋白質(zhì)可能與限制熱量攝入的效果有關(guān)。為了更好地理解PLA2G7是否引起了所觀察到的一些有益效果,,他們在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中跟蹤了小鼠體內(nèi)PLA2G7減少時(shí)的情況,。他們發(fā)現(xiàn),減少小鼠體內(nèi)PLA2G7的含量所產(chǎn)生的益處,,與在人體內(nèi)觀察到的限制熱量攝入所產(chǎn)生的益處類似,。具體來說,這些小鼠的胸腺在更長的一段時(shí)間內(nèi)發(fā)揮了功能,,從而免受飲食誘導(dǎo)的體重增加,,以及與年齡相關(guān)的炎癥。研究人員發(fā)現(xiàn),,這些效應(yīng)的發(fā)生是因?yàn)镻LA2G7靶向的是一種名為NLRP3炎癥小體的特殊炎癥機(jī)制,。減少PLA2G7可以保護(hù)老齡小鼠免受炎癥的侵襲。Dixit說:“這些發(fā)現(xiàn)表明,,PLA2G7是熱量限制效果的驅(qū)動(dòng)因素之一,。識別這些驅(qū)動(dòng)因子有助于我們理解代謝系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)是如何相互溝通的,這可以為我們指明改善免疫功能,、減少炎癥,、甚至延長健康壽命的潛在靶點(diǎn)。例如,,操縱PLA2G7有可能獲得熱量限制的益處,,而不必真的限制熱量攝入,因?yàn)檫@可能不適用于一些特定人群,?!?/span>總之,這項(xiàng)研究表明,,兩年的適度限制熱量攝入重新編程了脂肪細(xì)胞中的途徑,,這些途徑有助于調(diào)節(jié)線粒體產(chǎn)生能量的方式、增強(qiáng)身體的抗炎反應(yīng),,以及延長健康壽命,。Dixit總結(jié)說:“關(guān)于哪種飲食更好,,是低碳水化合物,還是低脂肪,,或是增加蛋白質(zhì),、間歇性禁食等等,都存在很多爭議,。我認(rèn)為時(shí)間會(huì)告訴我們答案,。但我們的研究表明,簡單地減少熱量攝入,,而不是改為特定飲食,,就能產(chǎn)生生物學(xué)上的顯著效果,并將免疫代謝狀態(tài)轉(zhuǎn)向保護(hù)人類健康的方向,。所以從公共衛(wèi)生角度來看,,我認(rèn)為這給了我們希望?!?/span>論文鏈接: https://www./doi/10.1126/science.abg7292
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