《Science》最新發(fā)現(xiàn)!限時(shí)禁食法的背后機(jī)制,既能控制體重,還能健康長壽?
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最近,“軍藝?yán)闲2荨鄙蝌v成功減重?cái)?shù)十斤,引發(fā)萬千少女連呼“歐巴”的新聞席卷各大熱搜平臺。
在采訪中他大方袒露,使他體重和顏值回春的秘密就在于:16小時(shí)不吃飯,剩下8小時(shí)隨便吃的——16-8間歇性禁食法。
圖:來源于微博
與16-8間歇性禁食法相似,限時(shí)禁食法(Time-Restricted Feeding),也是一種大眾廣泛踐行的熱量限制方法。然而一直以來,我們只知道限時(shí)禁食法能達(dá)到良好的減重和抗衰效果,但其背后所涉及的機(jī)制卻尚不明確。
剛剛,來自美國西北大學(xué)的Joseph Bass團(tuán)隊(duì),在頂刊《Science》發(fā)文稱,發(fā)現(xiàn)了限時(shí)禁食法的背后機(jī)制,不論你吃得再多、動得再少,都能有效保持體重并維持身體的健康[1]!
早在2019年,就有研究發(fā)現(xiàn),在本該禁食并休息的時(shí)間大肆吃喝,不僅會面臨體重的飆升,長期下去甚至?xí)龠M(jìn)老年性相關(guān)代謝疾病的發(fā)生[2]。
2021年,Nature的一篇研究繼續(xù)證明,我們在實(shí)行熱量限制時(shí),不只要吃得少,還要明確進(jìn)食時(shí)間[3]。而今年5月另一項(xiàng)發(fā)布于Science的研究,也再次證實(shí),吃對時(shí)間的重要性——延長壽命35%[4]。
今日這項(xiàng)研究中,上述結(jié)論又一次得到有效證實(shí)。
研究人員將幼年小鼠分為三組,分別進(jìn)行全天、晝(非活躍期)和夜(活躍期)的高脂飲食。
僅需一個(gè)月,便發(fā)現(xiàn)在活躍期進(jìn)食的小鼠,它們的身體會支出高額的能量,因此不會明顯增重,且身體各項(xiàng)生理指標(biāo)均正常。而其他兩組的小鼠,它們的代謝指標(biāo)受到明顯干擾,體重也顯著增加了[1]。
圖:(B)小鼠體重變化;(C)食物的攝入量和消化速率;(F)呼吸交換率;(G)總能量消耗
其中深藍(lán)色代表全天進(jìn)食,紅色代表非活動期進(jìn)食,淺藍(lán)色代表活動期進(jìn)食
研究人員為了解這一現(xiàn)象差異的背后機(jī)制,于是對調(diào)控能量代謝的脂肪細(xì)胞進(jìn)行組學(xué)分析。
他們發(fā)現(xiàn),在活躍期進(jìn)食的小鼠,不論是存儲能量的白色脂肪細(xì)胞(iWAT),還是產(chǎn)生能量的棕色脂肪細(xì)胞(BAT),它們的循環(huán)代謝產(chǎn)物含量均達(dá)到峰值,而且節(jié)律相關(guān)基因的表達(dá)明顯升高,此時(shí)的脂肪細(xì)胞處于旺盛的產(chǎn)熱狀態(tài)[1]。
而處于另外兩種飲食階段的小鼠,它們體內(nèi)的脂肪細(xì)胞并未有明顯的代謝變化。
圖:iWAT和BAT中的基因表達(dá)
由此可見,脂肪細(xì)胞是有著自己的一套能量代謝規(guī)律的,這種規(guī)律又叫產(chǎn)熱節(jié)律的,與我們的正確進(jìn)食時(shí)間相符合[5]。
為了解產(chǎn)熱節(jié)律發(fā)生的背后機(jī)制,研究人員對脂肪細(xì)胞的成分進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞在產(chǎn)熱過程中,肌酸的含量隨之顯著增加。
肌酸,是精氨酸、甘氨酸及甲硫氨酸三種常見氨基酸的代謝產(chǎn)物,能夠促進(jìn)線粒體產(chǎn)能,快速合成ATP,為肌肉和神經(jīng)細(xì)胞提供能量,加速疲勞恢復(fù)[6],深受廣大健身愛好者的喜愛。
此前,肌酸在臨床實(shí)驗(yàn)中也得到多次證實(shí),不僅可以減少脂褐素(衰老相關(guān)色素)在內(nèi)臟器官中的積累,改善線粒體功能障礙,還對老年性相關(guān)的心血管疾病和認(rèn)知功能障礙都能起到有效的治療[7]。
進(jìn)一步分析表明,脂肪細(xì)胞中參與晝夜節(jié)律(Nr1d2、Arntl)、炎癥(Irf4)、新陳代謝(Ucp3)相關(guān)的基因,與肌酸代謝的相關(guān)基因(Ckb)高度重疊,這就說明肌酸的代謝與脂肪細(xì)胞的產(chǎn)熱存在高度聯(lián)系。
圖:(左)熱圖顯示脂肪細(xì)胞中的RNA表達(dá);(右)節(jié)律相關(guān)基因與肌酸代謝相關(guān)基因的重疊
同時(shí),實(shí)驗(yàn)表明,肌酸的分解和合成也存在著一個(gè)循環(huán)過程,而這種肌酸循環(huán)正是脂肪細(xì)胞產(chǎn)熱節(jié)律的內(nèi)在機(jī)制!
研究人員通過代謝組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),盡管進(jìn)行了高脂飲食,但在活躍期的小鼠,它們的肌酸合成能力能夠達(dá)到更好的效果,脂肪細(xì)胞的消耗代謝能力也大幅上升;而在非活躍期的小鼠,體內(nèi)的肌酸早早就進(jìn)行了分解,脂肪細(xì)胞進(jìn)入了儲能休息期[1]。
圖:肌酸循環(huán)對脂肪細(xì)胞的代謝調(diào)節(jié)
(D)左:TRE-Bmal1敲除小鼠的肌酸循環(huán)受限 右:正常小鼠體內(nèi)的肌酸循環(huán);(E)小鼠體重變化
我們之所以要在正確的時(shí)間進(jìn)行熱量限制,正是因?yàn)楸澈蟮募∷嵫h(huán)調(diào)節(jié)著脂肪細(xì)胞的代謝,從而有效減重和維持健康。
最后,研究人員還對肌酸循環(huán)受損的小鼠使用外源性肌酸補(bǔ)劑,發(fā)現(xiàn)小鼠體內(nèi)的肌酸循環(huán)得到了有效恢復(fù),脂肪細(xì)胞的節(jié)律相關(guān)基因的表達(dá)也顯著上升,小鼠體重也不再增加[1]。
那么看來,若是在不正確的時(shí)間內(nèi)進(jìn)食的話,及時(shí)補(bǔ)充外源性肌酸,也能有效控制體重。
時(shí)光派點(diǎn)評
隨社會節(jié)奏的加快,不斷增大的壓力使大家的飲食也變得不規(guī)律,小龍蝦、泡面、蛋糕...各種高脂飲食逐漸填滿了我們的漫漫午夜。然而,此時(shí)的脂肪細(xì)胞不再進(jìn)行產(chǎn)熱工作,大量熱量只能在體內(nèi)不斷堆積,久而久而,啤酒肚、大象腿、水桶腰等令人難以接受的體型變化開始陸續(xù)找上門。
但控制住嘴永遠(yuǎn)是一件難以自持的事,所以比起吃得少,我們更要學(xué)會吃得巧!Bass教授建議,可以通過攝入一定含量的肌酸補(bǔ)充劑,刺激脂肪細(xì)胞在非活躍期進(jìn)行產(chǎn)熱作用,或者選擇在肌酸合成的旺盛期進(jìn)行熱量攝入,都能有效抑制體重的增加[1]。
派派不禁設(shè)想,難道這意味著攝入肌酸補(bǔ)充劑后,各種高熱量食物就可以任我們吃?既能享受口福,又不增加體重,還能健康長壽,何樂而不為。
參考文獻(xiàn)
[1]Chelsea H, Benjamin J. W, Nathan J. W. (2022). Time-restricted feeding mitigates obesity through adipocyte thermogenesis. METABOLISM, 378(6617), 276–283. https://doi.org/10.1126/science.abq8271
[2]Perez, G. S., Cordeiro, G., Santos, L. S., Espírito-Santo, D., Boaventura, G. T., & Barreto-Medeiros, J. M. (2019). Does a high-fat diet-induced obesity model brown adipose tissue thermogenesis? A systematic review. Archives of medical science : AMS, 17(3), 596–602. https://doi.org/10.5114/aoms.2019.86781
[3]Pak, H.H., Haws, S.A., Green, C.L. et al. Fasting drives the metabolic, molecular and geroprotective effects of a calorie-restricted diet in mice. Nat Metab 3, 1327–1341 (2021). https://doi.org/10.1038/s42255-021-00466-9
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[7]Sun, Y., Rahbani, J.F., Jedrychowski, M.P. et al. Mitochondrial TNAP controls thermogenesis by hydrolysis of phosphocreatine. Nature 593, 580–585 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03533-z