文章来源:时光派公众号

 

作者:陆炯明

 

编辑:NMN中国官网

 

 

作者简介

 

本文作者陆炯明博士,师从德国马普衰老研究所建所所长,英国皇家协会副主席Linda Partridge教授,目前在该所主攻营养与衰老的相关研究。

 

去年年末,顶级科研期刊《Nature》推出了自己的抗衰老专题子刊《Nature Aging》,标志着整个学术界对于衰老研究的重视程度,达到了一个前所未有的高度。这本具有里程碑意义的子刊也是不负众望,上线第一刊的第一篇文章就极为重磅,来自德国马普衰老研究所的主管,英国皇家学会副主席,Linda Partridge女爵带领自己的团队,找出了一种能够延缓身体生长发育,将果蝇寿命延长40%冻龄药。而陆炯明博士就是该发现的最大功臣,文章的第一作者。 

 

 

正文

 

人从出生开始,衰老就无可避免。衰老是一个人随着年龄增大,在分子,细胞,器官,组织系统各个层面,功能衰退的一个过程,这个过程几乎不可能被逆转。但是我们也不是对这个过程无能为力,大量的研究表明,我们可以通过不同的方式延缓衰老的进程。

 

目前在衰老领域研究中,科学家发展出了众多的改善健康和延长寿命的干预方式,其中最为有效的最有可能应用到我们人类身上的,就是饮食限制[1]

 

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1:饮食限制是改善健康与延长寿命的最佳方式

 

 

 

什么是饮食限制?

 

饮食限制,就是在不引起营养不良的情况下减少食物的摄入。饮食限制的研究,已有将近百年的历史。在上世纪30年代,美国康奈尔大学Clive McCay教授首先发现给大鼠减少喂食之后,他们明显比对照组活得更长[2]。此后的研究,特别是近30年来,在几乎所有的研究动物上面,小到酵母线虫果蝇,稍大点到鸡和狗,甚至大到猴子上面,饮食限制都可以显著延长寿命。

 

在延长寿命的同时,饮食限制当然也明显改善健康,减少相关疾病,比如心血管相关的代谢疾病,癌症以及神经退行性疾病[3]。目前非常热门的饮食方式,比如间歇性断食(intermittent fasting)5+2饮食法(5+2 diet),限时饮食(time restricted eating) ,都是饮食限制的短期版本。

 

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2.饮食限制在所有的研究动物均展现良好效果

 

 

饮食限制作为最强延年益寿方式,在衰老研究中受到特别关注。但如果你去看研究论文,会发现饮食限制有不同的称呼。

 

其中,很多文章称其为卡路里限制calorie restriction)。这里可能有一个历史原因,因为在Clive McCay教授的第一个论文里提到了限制卡路里(limiting the calories ),所以后来很多研究都沿用了calorie这个名词。这包括2009年发表在《科学》杂志上的关于恒河猴在饮食限制条件下延迟疾病发生和降低死亡率的研究,也是用的calorie restriction (卡路里限制)[4]

 

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3.《科学》杂志上关于恒河猴的饮食限制研究

 

 

 卡路里(calorie),作为一个能量单位,在营养学和日常生活中都火得一塌糊涂。目前,在几乎所有的食品包装上,我们都可以找到每单位的卡路里含量。几乎每一个减肥人士,在每餐进食前都在算着自己的卡路里摄入量。当年一首歌的歌词燃烧我的卡路里更是火到了天际。

 

但是,科学研究,总是在不断的质疑过去中,获得进步和发展。在卡路里限制概念越来越流行之际,来自欧洲的著名衰老领域顶级科学家Linda Partridge教授在2005年发表论文提出,卡路里概念不能解释饮食限制的长寿效果[5]

 

如图中所示,红色实线代表正常饮食(1200kcal/l),蓝色虚线代表高强度饮食限制(520kcal/l),我们可以看到高强度饮食限制显著延长了寿命。中间的红色虚线和蓝色实线代表中等强度的饮食限制,两者的卡路里限制是一样的(860kcal/l),但是你可以看到两者的长寿效果差别很大,红色虚线几乎没有特别明显的效果,而蓝色实线几乎接近高强度饮食限制。这个是为什么呢?

 

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4. 卡路里概念不能解释饮食限制的长寿效果

 

 

 这个是因为,两个食物虽然热量含量一致,但是它们的营养组成完全不同。我们都知道,食物含有不同的营养成分,比如蛋白质,脂肪,碳水化物,以及各类维生素和微量元素等。而卡路里只是一个热量单位,同样的卡路里含量,可以有不同的蛋白质,脂肪和碳水配比组成。

 

做一个简单的类比,比如都是得到1kg重量的不同金属,一个人获得0.5kg0.5kg铜,另一个获得0.5kg0.5kg银,虽然重量完全一致,但是两个人获得的价值却完全不同。上图中,红色虚线限制的是糖分,效果不佳,同样卡路里限制条件下,蓝色实线限制的是蛋白质,效果就非常好。

 

自此以后,营养成分的概念在饮食限制中开始受到重视,同时也被后续的相关研究所证实。来自澳大利亚的营养学家Stephen Simpson教授也在2014年证实是各个营养成分之间的比例而不是卡路里本身决定了相关的健康和长寿指标[6]。现在比较热门的生酮饮食(ketogenic-diet)其实就是不强调限制摄入,而是关注于营养成分的比例。它是一种低比例碳水化合物高比例脂肪的食物,在减肥,改善健康,治疗癫痫和糖尿病中都有非常好的作用。

 

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5.食物中含有不同的蛋白质,脂肪和碳水等营养成分

 

 

 既然讲到营养成分,我们就来简单说说营养成分相关的问题。现在大量的研究结果表明,饮食限制中起最重要作用的成分就是蛋白质。蛋白质是由氨基酸组成,不同的氨基酸也被证明有不同的效果。甲硫氨酸,支链氨基酸,必需氨基酸的限制都可以起到改善健康和延长寿命的作用。

 

所以,如果你要进行饮食限制,不一定要让自己饿肚子,只要减少蛋白质的摄入就可以了。

 

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6.卡路里与营养成分之争

 

 

 基于这些年来的科研进展,现在在衰老专业领域,更多的人在提到饮食限制的时候,开始使用dietary restriction而不是以前更常使用的calorie restriction。这虽然不一定代表了近十几年关于卡路里和营养成分在饮食限制理论中争论的结束,但是至少这代表了一种科学理论的突破,也代表了人们观念随着科学进展的改变。

 

展现在我们的生活中,卡路里与营养成分之争,有点像是吃饱吃好之争。早年的时候,生活条件不是那么好,大家只讲究量上的追求,吃饱就好;现在条件改善了,大家开始关注具体吃的是什么,追求怎么吃好。相信以后的营养和衰老研究的进展,会在更精确的尺度上,告诉我们,怎么吃以及吃什么才是真正能有益健康,延年益寿的。

 

 

 

参考文献[1]Fontana, L., Partridge, L. & Longo, V. D. Extending healthy life span--from yeast to humans. Science 328, 321-326, doi:10.1126/science.1172539 (2010).

 

[2]McCay, C. M. & Crowell, M. F. Prolonging the Life Span. The Scientific Monthly 39, 405-414 (1934).

 

[3]Fontana, L. & Partridge, L. Promoting health and longevity through diet: from model organisms to humans. Cell 161, 106-118, doi:10.1016/j.cell.2015.02.020 (2015).

 

[4]Colman, R. J. et al. Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. Science 325, 201-204, doi:10.1126/science.1173635 (2009).

 

[5]Mair, W., Piper, M. D. & Partridge, L. Calories do not explain extension of life span by dietary restriction in Drosophila. PLoS Biol 3, e223, doi:10.1371/journal.pbio.0030223 (2005).

 

[6]Solon-Biet, S. M. et al. The ratio of macronutrients, not caloric intake, dictates cardiometabolic health, aging, and longevity in ad libitum-fed mice. Cell Metab 19, 418-430, doi:10.1016/j.cmet.2014.02.009 (2014).