1935年,康奈尔大学CliveMcCay教授偶然发现,每日喂食量减少30%的大鼠,其寿命竟比正常进食的大鼠延长40%。这个颠覆性的发现,开启了人类对热量限制的近百年探索。如今,科学家已在40余种生物中验证热量限制的延寿效果,生物种类涵盖酵母至灵长类等多个种类,《自然》《科学》等顶级期刊中的相关论文超过2万篇。也正是基于这些结果,热量限制成为相关研究领域中被广泛认可的抗衰老机制。
一、热量限制的科学密码:并非单纯少吃
1.定义与区别
热量限制特指在保证必需营养素的前提下,长期减少20%~40%的热量摄入,这与普通节食或者单纯少吃截然不同。其核心目标并非短期减重,而是系统性激活抗衰老机制。其关键是要求蛋白质、维生素等重要营养素供应充足,仅削减碳水化合物和脂肪。例如正常成人每日应摄入约2000大卡,而热量限制背景下则每日摄入量应控制在1200~1500大卡。
2.来自跨物种的丰富证据
该理念自1935年首次提出至今,科学家在广泛的物种谱系中均发现了热量限制可延长寿命的现象。在单细胞生物方面,限制葡萄糖的酵母寿命延长50%,相当于人类多活40年;哺乳动物中,热量限制的小鼠平均寿命延长30%,最长寿个体达53个月,该寿限相当于人类150岁;而灵长类的相关研究表明,热量限制可使猕猴老年病发病率下降50%,并由此延长寿命。
人类的临床试验相关结果于2019年《柳叶刀》发表,218名健康成人坚持2年热量限制(平均减量14%)。结果显示:个体平均生物年龄年轻2.3年,炎症标志物C反应蛋白下降47%,胰岛素敏感性提高40%,且胸腺再生能力显著增强,免疫细胞年轻化特征明显。
二、五大机制揭秘细胞内的“节能模式”
1.调控代谢总开关
热量限制能够调节细胞能量传感器,促进脂肪分解、抑制蛋白质等物质的合成代谢,减少细胞的代谢负担,开启细胞的“节能模式”。同时热量限制可通过激活自噬,相当于启动细胞“大扫除”程序。
2.线粒体焕新工程
细胞中的线粒体是为整个细胞提供能量的“发电厂”,热量限制则通过各种途径提高细胞“发电厂”的工作效率:通过促进线粒体自噬,清除故障发电机组(线粒体);通过增加解偶联蛋白,减少自由基泄漏;通过增强脂肪酸氧化能力,使能量产量大幅提升。
3.逆转表观遗传时钟
已有的研究表明,热量限制可使生物体基因组DNA甲基化模式年轻化、关键长寿基因启动子去甲基化;通过各种调控机制使得细胞染色质紧缩,减少基因突变风险;通过非编码RNA调控网络重构,抑制生物体内慢性炎症的发展。
4.平息慢性炎症
热量限制可以通过三重机制抑制“炎性衰老”:减少脂肪细胞释放白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α等炎性因子,以缓解机体慢性炎症;增强调节性T细胞功能,抑制过度免疫反应以减少慢性炎症的发生;促进肠道阿克曼菌等抗炎菌增殖,降低肠道通透性,并最终减少慢性炎症的发生。
5.干细胞唤醒
在骨髓、肠道等系统中,热量限制可通过降低p16等衰老标志物表达,维持干细胞库储备;通过增强一些细胞信号通路,促进干细胞定向分化能力。
三、热量限制的争议
尽管热量限制的相关研究获得重要进展,并已得到研究者们的广泛认可,但是热量限制始终伴随着各种争议,也提示人们要谨慎对待实现热量限制的各种方法。
长期热量限制可能导致肌肉流失,使机体基础代谢率下降15%,因此需配合抗阻训练;可能影响下丘脑—垂体—性腺轴,导致生殖抑制,女性则表现为更易出现月经紊乱;带来心理挑战,有研究表明,热量限制参与者会有相当部分出现饮食强迫倾向,最终导致热量限制失败。
最后,能否在热量限制中获益,以及获益大小,可能存在个体差异。