来自 美味 2021-09-27 11:38 的文章

延长寿命和改善健康,这些饮食策略有效吗?

健康长寿是每个人的希望,通过节食、禁食、生酮饮食、限时饮食等多种饮食策略来改善健康的理念受到了公众和科学界的关注。这些饮食策略背后的科学依据是什么?最近,《自然评论分子细胞生物学》杂志的一篇评论梳理了不同饮食策略促进健康和长寿的机制。作者指出,了解这些饮食策略背后的分子机制是基于这些机制开发改善人类健康的饮食和药物疗法的关键。
 
 
节食与健康长寿。
 
在过去的几十年里,科学家们发现,在包括线虫、果蝇、小鼠和非人灵长类动物在内的许多动物模型中,减少热量摄入可以延长动物寿命,同时保持营养供应。而且,延年益寿的效果包括两个方面:1)节食可以降低各种衰老相关疾病的风险,包括肥胖、糖尿病、心血管疾病、癌症、炎症等。2)节食也会影响动物的先天衰老过程。例如,在实验中,节食动物在一生中的任何时候都比同龄的非节食动物更年轻。
 
因此,科学家们对节食刺激的信号通路也很感兴趣,希望找到节食改善健康的生物学基础。
 
 
饮食刺激信号通路的变化。
 
饮食限制通常会导致碳水化合物、蛋白质和脂肪的摄入减少,科学家发现这些营养物质的减少会触发体内一系列的信号通路。例如,降低血液中的葡萄糖水平及其代谢产物会减少mTORC1信号通路,从而减少蛋白质合成,增加自噬活性。然而,降低氨基酸水平对mTORC1也有类似的影响。MTOR复合物是抗衰老领域中众所周知的信号通路。
 
此外,降低蛋白质和氨基酸水平会刺激FGF21的表达,降低蛋氨酸(met)水平会改变脱氧核糖核酸和组蛋白的甲基化。
 
一般来说,节食可以刺激细胞修复和循环,包括自噬、线粒体自噬、DNA修复和氧化防御,同时增强干细胞功能。结果,细胞衰老减少,蛋白质的稳态得到改善。这些对细胞和组织的积极影响是延长生命和健康的因素之一。
 
 
但是对于大多数人来说,长时间节食太痛苦了!基于对节食背后的分子机制的理解,有没有办法不节食就能获得节食所提供的好处?
 
特定食谱的效果。
 
起初,人们认为节食的好处与热量摄入有关。然而,最近的研究发现,饮食的组成和食物摄入的时间在调节重要的衰老信号通路中也起着关键作用。
 
1。蛋白质限制饮食。
 
在啮齿动物模型中,发现即使动物的总热量摄入没有变化,饮食中的蛋白质限制也可以预防心血管代谢疾病和神经退行性疾病的风险。然而,一个大型的人类流行病学数据库显示,过量摄入蛋白质会增加肥胖、二型糖尿病病和心血管死亡的风险。
 
作者指出,许多西方国家成年人每天摄入的蛋白质量是推荐量的两倍。蛋白质摄入过多导致体内氨基酸水平升高,氨基酸水平升高对上述节食刺激的信号通路产生相反的影响,包括mTOR复合物和FGF21的表达。
 
 
既然氨基酸水平在限制蛋白质摄入方面起着重要作用,那么抑制特定氨基酸的摄入能否达到同样的效果呢?
 
2。限制特定氨基酸的饮食。
 
近年来,科学家们正在研究限制某些必需氨基酸水平是否可以独立于总蛋白质摄入和热量摄入而延长健康寿命。潜在的候选氨基酸包括蛋氨酸、支链氨基酸(BCAA)等。
 
蛋氨酸在蛋白质合成中处于独特的位置,因为它对应于蛋白质合成的起始密码子AUG。因此,限制蛋氨酸会导致蛋白质合成的显著下调,这可能有利于健康衰老。
 
此外,蛋氨酸水平的降低可通过激活FGF21促进白色脂肪组织的褐变,增加能量消耗。还可以改变DNA和组蛋白的甲基化水平。在小鼠和大鼠模型中,减少80%的蛋氨酸摄入可以延长30%的动物寿命。
 
 
支链氨基酸包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸,这些氨基酸在血液中的增加与肥胖和糖尿病有关。今年发表在《自然老化》杂志上的两项研究也验证了减少小鼠和果蝇模型支链氨基酸摄入的好处。
 
阅读:如果你少吃这三种氨基酸,你会活得更久?两项动物研究表明抗衰老饮食。
 
在作用机制上,支链氨基酸是mTORC1的强激活剂,因此食品中的支链氨基酸在控制mTORC1的活性方面起着关键作用。
 
进食频率和时间的影响。
 
禁食的饮食策略通常是指每隔一天,或者一周中不连续的两天完全禁食,或者摄入很少的热量。而限时饮食则将进食时间限制在一天中的某个时间。那么,他们的科学依据是什么呢?
 
在小鼠模型中,间歇性禁食(通常为24小时)可以刺激一些长期节食刺激的相同信号通路,包括减少氧化应激和炎症,增强自噬和组织修复能力,改善干细胞功能。间歇性禁食还可以降低小鼠患多种慢性病的风险。
 
然而,综述作者指出,小鼠的代谢率和禁食能力与人类有很大不同。小鼠的24小时禁食相当于人类的5天禁食。小鼠禁食引起的信号通路反应可能比人类快得多,因此可能无法将小鼠的结果复制给人类。
 
此外,在间歇禁食的实验中,小鼠吃了平衡的食物。现实中,很多禁食的人吃不健康的食物,可能导致维生素和矿物质缺乏,对新陈代谢和肠道菌群产生负面影响。
 
限时饮食的主要功能是协调人体生物钟与饮食引起的代谢调节。此前对小鼠的研究表明,扰乱生物钟会导致肥胖,改变葡萄糖代谢,缩短动物寿命。在超重人群中进行的一些短期探索性实验表明,将进食时间限制在每天8-12小时,对体重和肌肉成分都有有益的影响。然而,这些益处并没有在大型临床试验中重复出现。
 
在文章的最后,作者指出,我们仍然需要回答许多关于如何将节食的好处转化为临床应用的问题。未来10年的研究将聚焦于精细理解食物成分(包括氨基酸、特定糖类、脂类和微生物代谢产物)对健康生活的影响。值得注意的是,人类在基因上是异质的,遗传和表观遗传背景也会影响对节食等饮食策略的反应。
 
作者期望科学发现能迅速转化为以食物为疗法的个体化治疗,通过优化何时以及如何进食来改善人体健康,延长人的寿命。