衰老和死亡是人类永恒的话题 , 古往今来 , 多少追求长生的故事都以失败告终 , 直到近几十年我们才逐渐拨开衰老的面纱 , 从认识衰老到逆转衰老、延长寿命 , 变不可能为可能 。
上世纪30年代 , 美国康奈尔大学的科学家发现限制卡路里摄入 , 能够使大鼠寿命延长近一倍 , 这也是人类第一次切实地感受到“生命是能够被延长的” , 直到今天 , 卡路里限制仍然是最有效的延寿手段之一 。
然而卡路里限制研究通常将实验动物的食物摄入限制在40%左右 , 应用到人类 , 必然不现实 , 寻找更加可行的替代方法 , 包括限制进食的时间(限时进食)或者限制食物中的蛋白质含量(蛋白限制)来延长寿命 , 成为了科学家努力探索的新方向 。
近期 , 来自美国哥伦比亚大学的MimiShirasu-Hiza团队发现了一种限时进食方案通过延长夜间禁食的时间(过午不食) , 就能够改善衰老 , 使果蝇寿命增长18% 。 该研究发表于Nature杂志 。
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限时进食(time-restrictedfeeding,TRF) , 限制进食的时间段 , 对食物的热量和营养成分则没有要求 。
在实验中研究人员制定了四种进食方案 , 包括:
随意进食:24小时都有食物供应 , 作为实验的对照组;
12:12禁食:每天6点-18点进食 , 18点到凌晨6点禁食;
隔日禁食:一天禁食 , 一天恢复进食 , 交替进行;
隔日过午不食:中午12点-第二天8点禁食 , 然后恢复进食 , 直到第三天中午再次禁食 。
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结果显示 , 在所有方案中 , 只有隔日过午不食(iTRF) , 能够使雌性果蝇平均寿命延长18% , 雄性果蝇平均寿命延长13% , 而且要在成年期限时进食(果蝇羽化后10-40天内) , 在老年期限时进食 , 则没有延寿效果 。
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更令人惊喜的是 , iTRF不仅延长果蝇寿命 , 还能改善果蝇衰老症状:提高老年果蝇爬行能力 , 降低衰老相关的蛋白质聚集、缓解老年果蝇肠漏症 , 可谓是健康、长寿两手抓 。
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知其然 , 更要知其所以然 , 研究人员试图找到过午不食延长寿命的内在机制 , 他们首先考虑的就是限时饮食是不是相当于另一种“卡路里限制”?
实际上 , 果蝇在经历了整整20个小时的禁食后 , 第二天会“暴饮暴食” , 导致iTRF果蝇的食量比随意进食的果蝇多 , 说明iTRF和卡路里限制并不是通过同一种机制来影响寿命的 。
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更有趣的是 , 研究人员在不改变禁食时长的情况下 , 改变禁食的时间段 , 将夜间禁食变为日间禁食 , 同样禁食20小时 , 日间禁食的果蝇的寿命并不延长 , 提示“夜间”是一个关键点 , 不过这个“夜间”不是指太阳下山夜晚来临的“夜间” , 而是生物钟昼夜节律下的“夜间” 。
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机体内的生物钟调控成千上万个基因和信号通路的表达 , 指挥着各种生理过程有条不紊的进行 , 生物钟也有“日间”和“夜间”之分 , 和大自然昼夜周期相合 。
利用基因编辑手段敲除果蝇昼夜节律关键基因per(period)和tim(timeless) , 破坏果蝇体内正常的昼夜节律 , 导致果蝇“日夜不分” , 再进行iTRF , 延寿效果消失 , 说明只有在果蝇处于”夜间“节律的状态下 , iTRF才能发挥延寿作用 。
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