最新临床研究揭示禁食生理机制

来源：环球科学

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近年来，出于减肥、提升健康等考虑，禁食等减少热量摄入的策略受到大量关注。但是，这些策略的有效性及安全性尚未得到充分的验证。在一项发表于《细胞·代谢》的最新研究中，奥地利科学家对一种极端的禁食手段——隔日禁食进行了临床试验。研究验证了这种禁食策略对于预防心血管疾病、延缓衰老的作用，并且没有发现安全风险。但研究者也指出，在缺乏更多研究数据的情况下，暂时不推荐健康人群使用这种策略。

对卡路里摄入的限制，主要有两种途径。一种是“持续限制热量摄入”（continuous caloric restriction），顾名思义，这种策略要求实施者每天的能量摄入都低于正常水平。

而另一种策略看似更为极端：间断性禁食（intermittent fasting）。其中，“隔日禁食”可谓是最激进的禁食方式：在12小时内不受限制地进食后，实施者需在随后的36个小时中完全杜绝热量摄入。换句话说，今天白天你可以敞开了吃，但从今晚开始，直到后天早晨，除了水什么都不能摄入。

这些限制热量摄入的策略能起到怎样的效果、是否会对使用者的身体健康造成负面影响，这都是科学家需通过试验解决的问题。

未知的健康影响

去年，一项同样发表于《细胞·代谢》的研究在临床试验中，检验了“持续限制热量摄入”对自愿者的长期生理影响。在持续2年的时间中，自愿者的能量摄入平均减少了15%。一个结果是，他们的体重平均减轻了8.7千克。这并未让研究者感到意外，他们更关注的是，执行该进食策略后，自愿者的氧化应激压力下降，而这有助于延缓衰老。

然而，相比于这些令人欣喜的积极效应，参与者在类似试验中展现出的安全问题更加引人担忧：普遍出现的白细胞减少、免疫能力下降等现象，以及骨密度的下降，使得这样的策略难以得到推广。

而对于另一类限制卡路里的策略——间断性禁食，此前科学界的认识并不充分。在为数不多的一项临床试验中，自愿者在8周的隔日禁食后，没有出现健康问题。不过，这项研究也存在明显的局限性：其近60位研究对象均为肥胖患者，因此健康人群的效应不明确；更重要的是，这项研究并不是严格意义上的“禁食”：在禁食日，自愿者可摄入热量相当于平时25%的食物。

那么，如果健康人采用严格的隔日禁食策略，效果又会如何？是否存在健康隐患？

短期&长期测试

在发表于《细胞·代谢》的最新研究中，奥地利科学家领导的研究团队为我们找到了答案。在这项针对健康人群的最大规模隔日禁食临床试验中，他们分别检测了短期（4周）和长期（6个月）隔日禁食对健康的影响。

结合先前研究的结论，这项研究重点关注了四类健康指标在禁食试验后的变化：体重及体脂变化、心血管健康、衰老标志物及免疫能力。

其中，此前的动物及人体试验已经展现出禁食对心血管健康、延缓衰老的益处，研究者希望在最新的试验中验证这些结论，并找出生物学机制；而免疫力的下降，则属于先前研究呈现出的负面影响，因此他们希望通过这项研究，揭示健康人群禁食后的免疫状况。

· 短期禁食

在短期的隔日禁食随机对照试验中，研究者选取了60位健康的自愿者，分为两组，其中试验组严格执行为期4周的隔日禁食。4周的时间内，试验组的整体能量摄入下降了37%，体重平均减轻3.5千克，而且没有出现明显的负面效应。

· 具体而言，自愿者的体脂率明显下降，尤其是腹部脂肪，减少了14%，而骨密度没有显著变化；

· 其血压、心率等指标都有所下降，这意味着心血管健康得到了提升；

· 酮体，尤其是尤其是β-羟基丁酸的水平升高。此前的研究证实，这种物质有抗衰老、保护心血管的效果；

· 衰老难以直接检测，因此研究者检测了标志物三碘甲状腺原氨酸的含量：当期含量较低时，有利于人类长寿。而在这项研究中，禁食后自愿者的三碘甲状腺原氨酸水平下降，并且甲状腺功能未受影响。

· 长期禁食

而随后开展的长期试验，验证了短期试验中的大多数结论。在长达6个月的隔日禁食期间，30位自愿者的平均能量摄入减少了29%。

· 与短期禁食的自愿者相比，他们的胆固醇水平与心率进一步下降，揭示出禁食对心血管健康的益处；

· 而在反映免疫系统的指标中，白细胞以及其他免疫细胞的数量都未见减少，血小板数量也保持不变；

· 自愿者的三碘甲状腺原氨酸水平同样明显下降；

· 值得注意的是，与短期试验相比，β-羟基丁酸的水平没有显著变化。但研究也指出，在每一轮禁食开启后，β-羟基丁酸明显上升，显示了禁食的影响；

· 此外，研究团队检测了一种与年龄相关疾病、炎症相关的标志物——sICAM-1，发现其浓度下降，进一步证实禁食在延缓衰老中的作用。

探索机制

综上可见，两组临床试验验证了隔日禁食的有效性及安全性。但从逻辑而言，到目前为止，以下可能性尚无法排除：或许，导致这些效应的不是进食策略，而是减少热量摄入本身。

为了排除这种可能性，研究者检测了在禁食周期的不同阶段，血浆中代谢物的含量变化。总体而言，在禁食的36小时期间，多数脂类、游离脂肪酸含量增加；氨基酸及相关代谢产物下降。其中，尤其值得关注的是甲硫氨酸（即蛋氨酸）水平的下降。在此前的啮齿类动物研究中，限制氨基酸水平，可以延长寿命；一项近期发表于《自然》的研究也指出，抑制甲硫氨酸的摄入，可以抑制肿瘤生长。

研究还指出了游离脂肪酸与氨基酸含量波动的机制。开启禁食后，脂肪组织的脂质分解作用增强，导致游离脂肪酸增加；而肝脏的的糖原异生，即生物体将多种非糖物质转变成葡萄糖或糖原的过程，消耗了大量氨基酸。

这项研究最重要的一项结论是，在此前的持续减少能量摄入试验中，长期执行该策略的自愿者出现免疫力下降等负面效应；但在最新研究中，尽管摄入的总热量比前一项试验更低，但参与者的免疫力保持稳定。

该研究的通讯作者、奥地利格拉茨大学的Frank Madeo教授认为，这可能是演化的结果：“我们的生理机能已经熟悉了饥饿之后的食物过剩阶段。持续的低热量摄入有可能阻碍了稀释程序，而在禁食期间，该程序得以启动。”

研究联合通讯作者、格拉茨医科大学的Thomas Pieber认为，隔日禁食还有其他的好处：“严格隔日禁食的好处在于，它不需要实施者每天都计算要摄取多少热量，他们需要做的仅仅是一天不吃东西。”不过他也表示，目前还没有完全弄清，这种禁食策略为什么会带来如此多的益处。

尽管论文揭示了隔日禁食的种种益处，但研究人员也指出，目前并不推荐所有人，尤其是体重正常的健康人群使用隔日禁食策略，因为它对健康的影响尚未完全明晰。例如，在这项研究中，自愿者的健康条件、年龄范围及人数都限制了结论的适用范围。而在接下来的研究中，研究团队将进一步研究这一策略对肥胖、糖尿病患者等人群的健康影响。

原始论文：

Alternate Day Fasting Improves Physiological and Molecular Markers of Aging in Healthy, Non-obese Humans