想必大家對禁食這一概念早就耳熟能詳，很多宗教文化習(xí)俗中都涉及到相關(guān)的飲食習(xí)慣。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和營養(yǎng)學(xué)的發(fā)展，我們開始更深入地了解飲食模式與壽命和健康狀況之間的關(guān)聯(lián)。

上個月，時光派大咖直播課邀請到了來自美國路易斯安那州立大學(xué)的科學(xué)家夫婦Adam Bohnert和Alyssa Johnson教授，為我們細(xì)致地解讀禁食如何助力延壽，以及這種延壽效果的持續(xù)時間。

本篇文章總結(jié)了直播過程中的精華問題，例如:

1.飲食限制如何延壽？

2.禁食如何觸發(fā)身體自噬？

3.禁食的延壽效果能持續(xù)幾代？

4.最好的禁食方式是什么？

Q：飲食限制的基本概念是什么？

飲食限制的基本概念是，限制卡路里攝入，為身體提供禁食窗口。它本質(zhì)上是一種實(shí)踐，把飲食限制到一定水平，在這種水平下，不會耗盡身體必需的營養(yǎng)物質(zhì)。

有很多證據(jù)表明，飲食限制對身體健康有積極影響，甚至可以延長壽命。它的延壽效果在線蟲、小鼠等許多動物模型系統(tǒng)中都有體現(xiàn)，也有人體臨床實(shí)驗(yàn)顯示出它對健康的益處。

我們可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)飲食限制，有些做法只需要減少一天中攝入的卡路里總量，也有一些其他的做法，比如限制一天中攝入卡路里的時間，這種方式被稱為限時進(jìn)食或間歇性禁食。

已證明間歇性禁食和減少卡路里總量一樣有好處。你可以維持和平時一樣的進(jìn)食總量，但將進(jìn)食時間限制在一天中的較短時段，仍然可以獲得積極的效果。

Q：飲食限制是如何幫助延長壽命的呢？

禁食主要觸發(fā)的細(xì)胞過程叫做自噬，當(dāng)你禁食的時候，你的身體已經(jīng)耗盡了營養(yǎng)，它不再從某種食物中獲取營養(yǎng)，你的身體需要尋找其他替代機(jī)制，創(chuàng)造一個營養(yǎng)池。

自噬就是這樣一種替代機(jī)制，自噬是一種細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、一種細(xì)胞過程。

它有兩個主要功能，第一種是清除分子損傷，比如蛋白質(zhì)沉積和受損的細(xì)胞器。自噬將嘗試清除細(xì)胞中的這些物質(zhì)，這樣就不會造成毒性損害。

但它還有第二個主要功能，當(dāng)它清除了分子貨物，也會將其傳遞給溶酶體，然后回收，將這些貨物分解成更小的碎片，比如單個氨基酸和脂質(zhì)，然后再循環(huán)到細(xì)胞質(zhì)中，這樣就為細(xì)胞提供了食物中得不到的營養(yǎng)。

所以當(dāng)進(jìn)行飲食限制時，它觸發(fā)自噬主要是為了提供另一種營養(yǎng)來源。但是在這個過程中它也需要某種底物，所以它會去身體各處收集細(xì)胞里的任何分子損傷，這對你的健康而言是有益的，因?yàn)槟阍谇謇砑?xì)胞，通過這個機(jī)制觸發(fā)自噬。

Q：什么是溶酶體？它的主要功能是什么？

細(xì)胞是我們認(rèn)為的最基本的生命單位，溶酶體是細(xì)胞的一部分。溶酶體在我們的細(xì)胞內(nèi)是一個單獨(dú)的隔間，自噬過程中細(xì)胞將物質(zhì)回收、降解或周轉(zhuǎn)，溶酶體承擔(dān)的就是這份工作。

溶酶體被包裹在自己的膜里，將自己和細(xì)胞的其他部分隔離開，是一個獨(dú)立的隔間。和細(xì)胞的其他部分不同，它的ph值呈酸性，這一點(diǎn)很重要，因?yàn)樗械拿?，溶酶體內(nèi)各種分子，它們都在降解、分解、消化物質(zhì)，需要特定的酸性環(huán)境來激活。

通過各種機(jī)制得到需要被循環(huán)利用的物質(zhì)，被傳送到溶酶體。溶酶體內(nèi)的酶可以將這些物質(zhì)切割并回收，同時在這個過程中清除分子損傷，所以溶酶體起到中央控制的作用，吸收廢物，然后將它們周轉(zhuǎn)。

Q：囊泡狀和管狀溶酶體的區(qū)別是什么？

管狀溶酶體能自我吞噬，可以降解分子貨物，囊泡狀溶酶體雖然也可以降解貨物，但從貨物周轉(zhuǎn)率（即降解分子貨物、吸收分子損傷或者細(xì)胞垃圾的速度）來看，當(dāng)你有了管狀溶酶體這個龐大的網(wǎng)絡(luò)，貨物的周轉(zhuǎn)和降解速度會更快。

當(dāng)我們進(jìn)行飲食限制時，需要增強(qiáng)自噬，你會需要更大量的自噬，會有更多的東西需要溶酶體降解。

而囊泡狀溶酶體的效率還不夠高，所以為了應(yīng)對大量的自噬，它會形成一個橫跨整個細(xì)胞的三角形網(wǎng)絡(luò)，為溶酶體隔室提供了一個更大的表面積。

你可以把它想象成一個生物網(wǎng)格，現(xiàn)在細(xì)胞不需要單獨(dú)的自噬事件，它嘗試找到細(xì)胞周圍的小泡，但現(xiàn)在有一個巨大的平臺，這個平臺增加了自噬體與溶酶體相遇的概率。它們能夠融合并且降解貨物，為更大規(guī)模的自噬降解提供了一個平臺。

用一個類比能更好理解這個概念，你可以想象在自己居住或工作的建筑里，不是每個房間都有垃圾桶，每5個房間才有一個單獨(dú)的垃圾桶。

也許有個地方可以供你處理廢物，但垃圾處理系統(tǒng)超負(fù)荷了，有很多垃圾要處理，垃圾桶也可能已經(jīng)滿了。

但如果房間里有垃圾滑道，從一個房間延伸到另一個房間，你可以很容易地按需處理垃圾，這增加處理垃圾的渠道。

Q：溶酶體引起的長壽效應(yīng)可以遺傳給下一代，這種現(xiàn)象背后的機(jī)制是什么？

顯然，長壽在基因?qū)用嫔鲜强梢赃z傳的，但環(huán)境也可能對長壽的遺傳產(chǎn)生影響，饑餓事件就是一個典型例子。

例如，那些被餓死的動物的后代，即使這些后代自己吃得很飽，沒有經(jīng)歷饑餓，但如果它們的祖父母挨餓了，幾代前的饑餓事件也會對后代的健康和生理產(chǎn)生影響。

許多研究小組已經(jīng)探討過這個問題。在之前的線蟲模型研究中，被喂養(yǎng)的后代為了適應(yīng)祖先的饑餓，在細(xì)胞信號方面發(fā)生了變化，這些生理變化讓它們能夠更長壽。

從我們的研究中也得到了證據(jù)，我們認(rèn)為管狀溶酶體的形成是對饑餓事件和飲食限制的一種響應(yīng)。

如果我們不僅關(guān)注饑餓的動物，同時關(guān)注它們的后代，這些動物可能已經(jīng)繁衍了兩三代?，F(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)，這些被喂食的動物的后代中，管狀溶酶體被誘導(dǎo)了。

通常情況下，被喂食的動物中不會出現(xiàn)管狀溶酶。但是，如果幾代之前發(fā)生了饑餓事件，刺激管狀溶酶體形成的信號在幾代之后仍然存在。

我們發(fā)現(xiàn)，如果阻止那些饑餓動物的被喂食后代形成管狀溶酶體，對壽命的影響就不再出現(xiàn)。

因此，我們認(rèn)為跨代遺傳的一部分原因在于，一些機(jī)制改變了溶酶體的形態(tài)，溶酶體的這種形態(tài)變化對壽命影響非常重要。

雖然我們?nèi)匀徊煌耆宄@種跨代遺傳的長壽效應(yīng)的作用機(jī)制，但我們認(rèn)為在一定程度上是由于管狀溶酶體，或者由于它們支持自噬的方式。

Q：除了飲食限制，還有什么其他方法能激活管狀溶酶體進(jìn)而延長壽命，比如藥物或其他方法?

我們進(jìn)行了一些基因研究，發(fā)現(xiàn)抑制mTOR基因足以誘導(dǎo)管狀溶酶體，類似于模擬飲食限制的效果。

mTOR是我們體內(nèi)主要的營養(yǎng)感知蛋白，有一些藥物能夠靶向mTOR，比如雷帕霉素。雖然我們尚未進(jìn)行直接測試，但我們猜測像雷帕霉素這樣的藥物也會誘導(dǎo)管狀溶酶體的形成。

此外，我們還發(fā)現(xiàn)了另一種持續(xù)誘導(dǎo)管狀溶酶體的基因方法，即通過過度表達(dá)一種名為SVIP的小基因。當(dāng)SVIP基因過度表達(dá)時，即使動物沒有進(jìn)入禁食狀態(tài)，在正常飲食的情況下，我們也能夠隨時創(chuàng)建管狀溶酶體網(wǎng)絡(luò)。

SVIP是一種非常小的蛋白質(zhì)，只包含77個氨基酸，是一節(jié)非常短的肽鏈。從理論上講，它可以用來合成小肽，類似于小分子藥物。我們的長期目標(biāo)是將SVIP作為治療對象，探索其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。

Q：對人類來說怎樣禁食最好？

將飲食限制和運(yùn)動結(jié)合可能會產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng)，飲食限制的同時調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律和睡眠也會產(chǎn)生復(fù)合效應(yīng)。

在一項(xiàng)研究中，研究人員表明，最好在一天開始的時候減少卡路里的攝入，在睡覺前的晚些時候進(jìn)行禁食。

我們睡覺時自噬會自然地更加活躍，如果在入睡前有一段禁食期，就能更早啟動自噬。

然后當(dāng)你睡覺的時候，自噬會提升到比正常情況下更高的水平，因此可以收獲更大的自噬激活效果。

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