《Science》四年研究發現“什么時候吃東西”影響哺乳動物壽命

時間:2022年5月7日
來源:AAAS

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晝夜節律可能在熱量限制對延長壽命的影響中發揮作用。對于鼠來說,只在一天中最活躍的時間進食,在低熱量飲食的情況下,可以大大延長它們的壽命。此外,當動物按計劃攝入卡路里,禁食至少12小時時,熱量限制的影響最大。

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許多人對尋找延年益壽的方法很感興趣(也很投入)。在動物模型中進行的研究支持了熱量限制可以延長壽命的假設,然而,其機制仍然不為人所知。熱量限制包括兩小時進食和22小時禁食的慢周期,這就提出了一個問題:是否熱量、禁食或一天中的時間造成了這種影響。

現在,新的研究表明,晝夜節律可能在熱量限制對壽命的影響中發揮了作用。只在一天中最活躍的時間進食,可以大大延長低熱量飲食小鼠的壽命。研究結果證明,晝夜節律干預,如定時喂食,可以提高熱量限制帶來的壽命益處。

這項工作發表在《科學》雜志上的一篇文章中,“早發熱量限制的晝夜節律校準促進了雄性C57BL/6J小鼠的壽命?!?/p>

研究人員在四年的時間里對數百只小鼠進行了研究,發現僅低熱量飲食就能使鼠的壽命延長10%。但是,只在夜間給鼠喂食這種食物,此時鼠最活躍,可以延長35%的壽命。這種組合——低熱量飲食加上夜間進食計劃——使這些動物的平均壽命比通常的兩年多增加了9個月。對于人類來說,類似的計劃將限制在白天進食。

 

Joseph Takahashi博士[Brandon Wade/美聯社HHMI圖片]

德克薩斯大學西南醫學中心的神經科學教授兼HHMI研究員Joseph Takahashi博士說,這項研究有助于解決飲食計劃強調只在一天的特定時間進食的爭議。這樣的計劃可能不會加速人類的體重減輕,但它們可能促進健康,從而延長壽命。

Takahashi的研究小組的發現強調了新陳代謝在衰老過程中的關鍵作用??茖W家們剛剛開始了解卡路里限制是如何在細胞和基因水平上減緩衰老的。隨著動物年齡的增長,與炎癥相關的基因往往變得更加活躍,而幫助調節新陳代謝的基因則變得不那么活躍。Takahashi的新研究發現,熱量限制,尤其是在鼠夜間活動期間,有助于抵消這些隨著鼠年齡增長的基因變化。

近年來,許多流行的節食計劃都集中在間歇性禁食上,比如隔天禁食或每天只吃六到八小時。為了闡明卡路里、禁食和每日晝夜節律對壽命的影響,Takahashi的團隊進行了為期四年的廣泛實驗。研究小組安置了數百只裝有自動喂食器的鼠,以控制每只鼠的進食時間和整個生命周期的食量。他們比較了小鼠生命周期內的行為、代謝和分子結果。

被單獨安置在有滾輪的鼠在一天的特定時間被喂食規定數量的食物。一些鼠可以想吃多少就吃多少,而另一些鼠的卡路里限制在30-40%。那些限制卡路里飲食的鼠的飲食時間表不同。研究人員對五組熱量限制的鼠進行了研究,這些鼠只在日常飲食模式(而不是食物攝入量)上有差異,還有一組鼠的飲食不受限制。

研究小組發現,夜間喂食低卡路里食物的鼠,活得最長。

作者進一步表明,夜間限制熱量攝入可以改善與年齡相關的變化,包括與炎癥相關的基因表達增加。因此,作者說,限制熱量的最大好處可以通過禁食間隔超過12小時來實現,在這段時間內,限時喂食發生在生物的自然活躍期。

研究結果表明,限時進食對身體有積極影響,即使它沒有促進減肥。Takahashi指出,他的研究同樣發現,在不同的飲食計劃下,鼠的體重沒有差異——“然而,我們發現了壽命上的巨大差異,”他說。

Takahashi希望,隨著年齡的增長,了解卡路里限制如何影響人體內部時鐘,將有助于科學家找到延長人類健康壽命的新方法。這可以通過限制卡路里的飲食,或通過藥物模仿這些飲食的效果。

與此同時,Takahashi正從他的鼠身上吸取教訓——他將自己的飲食限制在12小時內。但是,他說,“如果我們找到了一種可以提高生物鐘的藥物,我們就可以在實驗室進行測試,看看它是否能延長壽命?!?/p>

Circadian alignment of early onset caloric restriction promotes longevity in male C57BL/6J mice.

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