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進食時間越短,壽命越長? 新研究發現間歇性和限時禁食可延長果蠅的壽命

進食時間越短,壽命越長? 新研究發現間歇性和限時禁食可延長果蠅的壽命

近年來,間歇性斷食被吹捧為一種具有多種健康益處的飲食療法。 儘管具體的飲食方式可能有所不同,但間歇性斷食通常涉及每天 14 至 16 小時不吃食物和熱量飲料,將進食時間限制在 8 至 10 小時。 儘管有好處,但這種限制性飲食對許多人來說可能難以長期堅持,這導致研究人員尋找方法將禁食的好處封裝成更容易吞嚥的藥丸。

現在,哥倫比亞大學的一項研究發現,縮短進食時間並每隔一天禁食20 個小時——這項壯舉並不是很多人都能輕鬆做到的——可以延長果蠅的壽命,並改善與年齡相關的身體衰退標誌。 發表於期刊 自然ulgherait 和同事找到了延長果蠅壽命的最佳間歇性斷食策略,並據此確定了未來藥物幹預的目標,這些幹預措施可能會延緩衰老並延長人類的壽命。

禁食的多個方面

與熱量限制(通常會減少每日熱量 20-40%)相反,間歇性斷食的目標是進食時間而不是食物量。 儘管在動物研究中,長期熱量限制通常與延長壽命有關,但這種飲食方式可能會導致人們體重不足或形成飲食模式紊亂。 由於這個原因,而且事實上將卡路里減少近一半可能很難做到,研究人員正在尋求間歇性斷食或限時飲食,看看是否能帶來同樣的長壽益處。 

在這項研究中,Ulgerhait 和同事將果蠅分為四組:對照組,想什麼時候吃就吃什麼(「隨意」),第二組禁食24 小時,然後24 小時不受限制地進食,第三組每天禁食 12 小時,第四次每天禁食 20 小時,然後是恢復日隨意進食(「iTRF」或間歇性限時禁食)。 

 間歇性斷食的目標是進食時間而不是食物量。

Tick、Tock、長壽與晝夜節律時鐘

一個有點令人驚訝的發現是,只有一種形式的間歇性斷食可以顯著延長壽命——iTRF 組。 事實上,禁食 24 小時的那一組甚至有 減少 平均壽命,這表明好事可能太多。 禁食 20 小時,以及每個禁食日之間有整整 24 小時的恢復時間,是促進長壽的唯一方法,雌性和雄性果蠅的平均壽命分別延長了 18% 和 13%。 

然而,當果蠅達到「老年」狀態(通常 50 天的壽命中的第 40-50 天)時,改用這種飲食方式並沒有提供相同的延長壽命的效果。 這表明,可能需要在早中期開始間歇性斷食才能看到長壽的好處。 另外,打破 20 小時禁食的時間也很重要,因為只有在夜間禁食並在上午晚些時候或下午早些時候再次開始進食的果蠅的壽命才會增加。 

相反,整天禁食並在夜間進食的果蠅則沒有看到任何變化。 Ulgherait 和同事將此歸因於晝夜節律——以 24 小時為週期運行的內部生理時鐘。 身為資深作者、哥倫比亞大學遺傳學與發育學副教授 Mimi Shirasu-Hiza 博士, 狀態,“由於間歇性禁食限制了進食時間,因此推測自然生物鐘發揮了作用。” 

有兩種重要的蛋白質,恰如其分地命名為“時鐘” 和 Cycle,活化和調節晝夜節律相關基因。 在這項研究中,採用 iTRF 飲食的果蠅晝夜節律基因活性增強,尤其是在夜間禁食期間。 另一方面,具有功能失調的時鐘或週期蛋白的果蠅在食用 iTRF 飲食時並沒有經歷相同的壽命延長。 這些結果表明,擁有功能性生理時鐘對於實現禁食帶來的與長壽相關的益處是必要的。 

限制自噬的好處

間歇性限時禁食果蠅也體驗到了與健康壽命相關的一些好處——我們在不出現與年齡相關的身體衰退的情況下能活多久。 透過攀爬能力測試測量,與自由採食的果蠅相比,iTRF 果蠅的肌肉和腦細胞功能顯著改善。 iTRF 組也表現出較少的肌肉中蛋白質聚集的標記和減少的腸道功能不良的跡象,這兩者都是衰老的標誌。

最後,Ulgherait 及其同事研究了 iTRF 如何影響自噬作用——人體清除功能失調或受損細胞、細胞部分和蛋白質的方式。 自噬能力的降低與老化及其相關疾病密切相關,而增強自噬通常與更長的健康和壽命有關。 

採用 iTRF 飲食的果蠅表現出兩種介導自噬作用的重要蛋白質的活性升高,尤其是在夜間禁食期間。 另外,沒有生理時鐘蛋白的果蠅在禁食期間自噬作用並未增加,這表明正常工作的晝夜節律對於禁食介導的自噬作用的發生是必要的。 飾演 白須日座 狀態”,“我們發現 iTRF 的延長壽命益處需要功能性晝夜節律和自噬成分。 當這兩個過程中的任何一個被破壞時,飲食對動物的壽命都沒有影響。”   

值得注意的是,研究人員也能夠從藥理學上增強隨意飲食的果蠅中一種自噬調節蛋白的夜間活性。 這些果蠅沒有禁食,但增強了晝夜節律相關的自噬活動,它們的壽命延長了,與 iTRF 組類似。 

飾演 烏爾蓋萊特 反映 關於這項發現如何使人類受益,「任何類型的限制飲食都是困難的。 它需要大量的紀律,大多數對人類限時禁食的研究都設定了一個作弊日,以使其更容易忍受。 如果我們能夠在藥理學上增強自噬,特別是在晚上,那麼獲得相同的健康益處就會容易得多。” 

自噬作用-身體清除功能失調或受損細胞、細胞部位和蛋白質的方式。

禁食通往老年之路

儘管我們已經知道間歇性斷食的許多與體重和新陳代謝相關的好處已有一段時間了,但目前還不清楚限時飲食如何影響壽命。 現在,這項研究提供的證據表明,間歇性斷食促進長壽需要兩個組成部分:健康的晝夜節律和自噬能力——至少在果蠅中是如此。  

作者在論文中總結:「作為一種簡單的飲食幹預策略,iTRF 似乎既高效又多效(產生多種效果),對多種組織具有健康益處,並提供了一種抗衰老的潛在方法。 」 然而,對許多人來說,在 4 小時內進食可能不是一個有吸引力或可行的選擇。 因此,研究人員希望,一種促進夜間自噬增加的新型藥物療法可以使我們這些不願放棄一日三餐的人受益。 

參考:

Ulgherait, M.、Midoun, AM、Park, SJ 等人。 晝夜節律自噬促進 iTRF 介導的長壽。 自然 (2021)。 https://doi.org/10.1038/s41586-021-03934-0



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