本期為大家?guī)?lái)的是卡路里與身體健康之間的關(guān)系的最新研究進(jìn)展，希望讀者朋友們能夠喜歡。

        1. Nat Commun：科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)降低卡路里攝入能夠延長(zhǎng)壽命

        一個(gè)世紀(jì)以前，研究者們發(fā)現(xiàn)通過(guò)降低卡路里的攝入能夠顯著地延長(zhǎng)動(dòng)物的壽命。然而，在經(jīng)過(guò)了大量的研究后，研究者們始終不清楚其中的原因。如今，來(lái)自Temple大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究者們則打破了這一禁錮。在發(fā)表在最近一期的《Nature Communications》雜志上的一篇文章中，作者們首次發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物體內(nèi)的表觀基因組特征會(huì)隨著年老發(fā)生改變，而限制卡路里的攝入則能夠延緩這一改變，進(jìn)而解釋了其對(duì)壽命產(chǎn)生影響的原因。

        "我們的研究表明，表觀遺傳學(xué)的變異，即以DNA的甲基化修飾發(fā)生改變?yōu)橹饕卣鞯淖兓?，是?huì)隨著時(shí)間發(fā)生改變的，其中小鼠的變異速率高于猴子，而猴子的變異速率又高于人類(lèi)"，該研究的通訊作者Jean-Pierre Issa博士說(shuō)道。這一發(fā)現(xiàn)解釋了為什么猴子的壽命高于小鼠，而人類(lèi)的壽命高于猴子。

        在這一研究中，作者們采集了小鼠、猴子以及人類(lèi)不同年齡段的血液樣本，并且分析了其中的DNA甲基化特征。通過(guò)深度測(cè)序的手段，作者們比較了各個(gè)物種隨著年齡變化而發(fā)生的DNA甲基化的改變。結(jié)果顯示，年長(zhǎng)的個(gè)體基因組中存在一些特有的甲基化修飾，這些修飾在年輕的個(gè)體中是不存在的。

        由于目前已知的影響動(dòng)物壽命的關(guān)鍵因素是卡路里的攝入，為了檢驗(yàn)這一因素是否影響表觀遺傳學(xué)的變化，研究者們降低了年輕小鼠40%的卡路里攝入以及中年猴子30%的卡路里攝入。結(jié)果顯示，這一處理顯著地延緩了兩個(gè)物種體內(nèi)基因甲基化修飾隨著年齡的改變。

        根據(jù)研究者們的說(shuō)法，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于未來(lái)的健康領(lǐng)域的研究具有重要的意義，通過(guò)降低卡路里的攝入，我們或許可以有效抵抗多種隨著年老而產(chǎn)生的疾病。

        2. 一天吃六頓更有利于控制血糖水平

        根據(jù)最近的一項(xiàng)在歐洲糖尿病研究學(xué)會(huì)年度會(huì)議上展示的研究結(jié)果，對(duì)于II型糖尿病患者或血糖穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)生紊亂的患者來(lái)說(shuō)，每天進(jìn)食六次相比傳統(tǒng)的一日三餐更有助于血糖的控制。

        這項(xiàng)研究是由來(lái)自希臘Athens 農(nóng)業(yè)大學(xué)的Emilia Papakonstantinou博士等人做出的，研究者們比較了上述兩種進(jìn)食方式在攝入卡路里相當(dāng)?shù)那闆r下對(duì)血糖代謝以及飽和度的影響。

        最近一些研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)對(duì)糖尿病早期癥狀顯現(xiàn)的患者進(jìn)行生活方式的干預(yù)能夠顯著緩解甚至抑制糖尿病的發(fā)生。然而，飲食頻率對(duì)于葡萄糖代謝的影響仍不清楚。

        在這項(xiàng)研究中，作者將47名肥胖癥患者分為三組，其中兩組患者處于糖尿病早期階段，第三組患者則處于完全的病發(fā)狀態(tài)?；颊邆兎謩e接受了兩種不同的進(jìn)食安排，其中12周中每天進(jìn)食三次，另外12周中每天進(jìn)食六次。

        研究者們分別分析了進(jìn)食安排干預(yù)前后患者的血液樣本，檢測(cè)了葡萄糖、胰島素以及其它相關(guān)的生物標(biāo)志物。此外，患者們每天進(jìn)行了體重測(cè)量并且通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷的方式提供了每天的饑餓程度以及進(jìn)食欲望。

        盡管總體看來(lái)患者在檢測(cè)期間的體重變化不大，但每天六次進(jìn)食能夠顯著降低患者體內(nèi)高水平的胰島素，并且能夠延長(zhǎng)葡萄糖攝入到血糖濃度達(dá)到峰值的時(shí)間間隔。此外，三組患者均表現(xiàn)出饑餓程度下降以及進(jìn)食欲望降低等現(xiàn)象。

        總之，這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：增加進(jìn)食次數(shù)，分散單次進(jìn)食量是一種有效的治療具有糖尿病發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)或處于糖尿病病發(fā)階段的肥胖癥患者的血糖控制能力的方法

        3. GeroScience：限制卡路里攝入能夠抵抗衰老!

        DOI: 10.1007/s11357-017-9976-8

        此前盛傳一種說(shuō)法：減少攝入的食物量能夠降低代謝速率進(jìn)而延長(zhǎng)壽命。而直到最近這種說(shuō)法逐漸成為主流趨勢(shì)。很多大型的抗衰老主題網(wǎng)站都把禁食作為一項(xiàng)科學(xué)內(nèi)容加以討論，而硅谷精英們則將很適度禁食的行為叫做"生物黑客"。

        在最近發(fā)表于《 GeroScience 》雜志上的一篇文章中，來(lái)自俄克拉荷馬大學(xué)的研究者們?cè)谶@一領(lǐng)域提出了新的見(jiàn)解。這篇名為"Role of DNA methylation in the dietary restriction mediated cellular memory"的文章揭示了禁食產(chǎn)生的若干好處的內(nèi)在機(jī)制，即禁食會(huì)導(dǎo)致特定基因啟動(dòng)子甲基化的水平下降，進(jìn)而提高這些基因的表達(dá)水平，最終對(duì)細(xì)胞的記憶產(chǎn)生永久的影響。

        雖然很多基因(Pomc, Hsph1, 以及Nts1)都受到禁食的影響，但Nts1基因最為重要。該基因編碼一類(lèi)叫做Neurotensin受體1的蛋白，該受體是一類(lèi)GPCR，能夠受到神經(jīng)肽neurotensin的信號(hào)激活。而信號(hào)的具體效應(yīng)與細(xì)胞的類(lèi)型以及位置有很大的關(guān)系。Neurotensin具有降低血壓、提高血糖、降低體溫以及抵抗傷害等作用。此外，該信號(hào)還能夠通過(guò)另外一條通路引發(fā)prolactin以及l(fā)uteinizing兩類(lèi)激素的分泌。在外周區(qū)域中，neurotensin能夠?qū)π∧c局部產(chǎn)生一定的影響，促進(jìn)小腸內(nèi)分泌細(xì)胞的分泌以及平滑肌的收縮，此外，它還能夠維持小腸干細(xì)胞群的穩(wěn)態(tài)。這也是為什么作者認(rèn)為Nts基因?qū)τ谛∧c的功能具有重要的作用。

        作者們通過(guò)給小鼠限制卡路里的攝入，幾個(gè)月之后恢復(fù)正常的飲食。結(jié)果顯示，小鼠在禁食一個(gè)月之內(nèi)其基因的表達(dá)水平就發(fā)生了顯著的改變。在接受了正常飲食之后，作者發(fā)現(xiàn)Nts基因的啟動(dòng)子區(qū)域的三個(gè)關(guān)鍵的CG位點(diǎn)的假基因程度發(fā)生了明顯下降。RNA-seq實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明其N(xiāo)ts1的表達(dá)水平出現(xiàn)了顯著的增高。這證實(shí)了禁食能夠?qū)?xì)胞的記憶產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響這一說(shuō)法。

        4. 決定我們飯量大小的小秘密......

        最近一項(xiàng)小規(guī)模的研究結(jié)果表明，吃飯時(shí)我們對(duì)食物量的估測(cè)會(huì)影響自己的真實(shí)飯量。在這項(xiàng)研究中，作者招募了26名志愿者，他們分別在兩次早餐中接受了含有三個(gè)雞蛋的煎蛋餅。然而，第一天他們被告知蛋餅中含有兩個(gè)雞蛋，第二天則被告知蛋餅中含有四個(gè)雞蛋。

        當(dāng)人們相信自己吃下的是雞蛋數(shù)量較低的蛋餅時(shí)，往往會(huì)表現(xiàn)出沒(méi)吃飽的特征。飯后兩個(gè)小時(shí)內(nèi)會(huì)出現(xiàn)饑餓感，甚至到午飯時(shí)會(huì)攝入過(guò)多的卡路里。然而，被告知吃下的蛋餅中含有四個(gè)雞蛋時(shí)，又會(huì)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的飽腹感。

        相關(guān)結(jié)果在最近召開(kāi)的大不列顛心理學(xué)會(huì)議上得到了展示。

        "此前研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)人們對(duì)于食物量的預(yù)測(cè)會(huì)影響飯后的飽腹感以及接下來(lái)飲食中對(duì)卡路里的攝取量"，該研究的領(lǐng)導(dǎo)人，來(lái)自英國(guó)Sheffield Hallam大學(xué)的Steven Brown說(shuō)道："我們的研究則更為細(xì)致，檢測(cè)了人們?cè)绮蜁r(shí)的自我飽腹感對(duì)午飯的進(jìn)食情況的影響"。

        Brown稱(chēng)，研究者們同時(shí)檢測(cè)了人們?cè)谝徽熘械倪M(jìn)食情況，結(jié)果顯示，如果早餐時(shí)認(rèn)為自己吃的較多的話(huà)，往往一整天的攝食量都會(huì)相應(yīng)較低。

        此外，研究者們還檢測(cè)了志愿者體內(nèi)一種被稱(chēng)為"饑餓激素"的ghrelin的含量。"我們的數(shù)據(jù)表明人們對(duì)于饑餓的感覺(jué)以及后續(xù)的進(jìn)食選擇并不會(huì)受到上一次進(jìn)食中產(chǎn)生的生理性反應(yīng)。相反地，人們的心理感受對(duì)于之后的進(jìn)食量具有更為重要的影響"。

        5. 如何精確測(cè)量體育鍛煉消耗的卡路里?

        我們一天從早到晚無(wú)時(shí)無(wú)刻不在消耗著卡路里。一些動(dòng)作，例如靜坐，能夠保持身體處于基本狀態(tài)，而當(dāng)我們劇烈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候消耗的卡路里是平時(shí)的10倍。

        雖然計(jì)算卡路里并不是最好的減肥方式，但它對(duì)于我們計(jì)算每天攝入的熱量是否有盈余，例如下班后的一場(chǎng)球能否消耗掉早晨起來(lái)吃下的一個(gè)甜甜圈，是有一定幫助，或者說(shuō)是有趣的。

        幸運(yùn)的是，目前我們有一個(gè)科學(xué)地計(jì)算所有運(yùn)動(dòng)所消耗的卡路里的方法，而且相比現(xiàn)有的一些應(yīng)用性軟件來(lái)說(shuō)，它能夠反映更深層次的東西。

        近年來(lái)，研究者們致力于得到人類(lèi)所有活動(dòng)所消耗的卡路里熟知，從事這項(xiàng)研究的來(lái)自NIH以及亞利桑那州立大學(xué)的研究者們將其研究得到的結(jié)果放在網(wǎng)站上供人們?yōu)g覽。每個(gè)對(duì)自己平時(shí)消耗卡路里比較關(guān)心的人都可以通過(guò)查閱相關(guān)信息以及進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算達(dá)到目的。

        具體來(lái)講，這一方法依賴(lài)于一種叫做MET的、代表著代表代謝平衡的關(guān)鍵數(shù)值。1MET意味著"靜坐消耗的能量"，相當(dāng)于1千卡/千克/小時(shí)。對(duì)于體重70千克的人來(lái)說(shuō)，一個(gè)小時(shí)將消耗70千卡的能量。以此類(lèi)推，對(duì)于同一個(gè)人來(lái)說(shuō)，進(jìn)行2MET的活動(dòng)每小時(shí)將消耗140千卡的能量。

        根據(jù)網(wǎng)站的描述，這種計(jì)算方式并沒(méi)有考慮體重、體脂、年齡、性別以及運(yùn)動(dòng)效率等因素帶來(lái)的影響。因此，對(duì)于不同的人來(lái)說(shuō)，還需要對(duì)這些因素進(jìn)行校正再加以使用。

        6. J Aca Nut Diet：高能量食物會(huì)提高患癌風(fēng)險(xiǎn)，而這與肥胖程度無(wú)關(guān)!

        DOI: 10.1016/j.jand.2017.06.010

        飲食習(xí)慣被認(rèn)為是引發(fā)癌癥的重要原因之一，目前研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)合理規(guī)劃飲食能夠降低30%的癌癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。此外，雖然肥胖與一些特定癌癥的發(fā)生之間的關(guān)系已經(jīng)得到證明，但能量密度(dietary energy density， DED)，即單位重量食物中所含有的能量值，對(duì)于癌癥發(fā)生的影響目前仍不太清楚。對(duì)此，研究者們分析了更年期后女性的日常飲食中的能量密度，結(jié)果顯示，攝入較高能量密度的女性患與肥胖相關(guān)癌癥的風(fēng)險(xiǎn)相比對(duì)照群體要高10%，盡管她們處于正常體重。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics》雜志上。

        能量密度(DED)是通過(guò)食物質(zhì)量以及其中卡路里與營(yíng)養(yǎng)元素的關(guān)系計(jì)算得到的。粗類(lèi)食物，例如蔬菜、水果、瘦肉蛋白以及豆子等都被認(rèn)為是低DED食物，這是由于它們能夠在較低卡路里的條件下提供大量的營(yíng)養(yǎng)。相反地，加工類(lèi)食物，例如漢堡、披薩，都被認(rèn)為是高DED食物，這是因?yàn)樾枰獢z入大量的能量來(lái)獲取足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。此前研究已經(jīng)表明攝入高DED食物會(huì)導(dǎo)致成年人體重增加。

        為了更好地理解DED與癌癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系，研究者們對(duì)90000名絕經(jīng)后女性的飲食數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示，DED較高的女性患肥胖相關(guān)癌癥的風(fēng)險(xiǎn)相比其他群體高10%，而這與體重指數(shù)的高低并沒(méi)有關(guān)系。

        盡管限制高能量食物的攝入對(duì)于體重管理來(lái)說(shuō)有重要作用，但研究者們發(fā)現(xiàn)高能飲食導(dǎo)致的特定類(lèi)型癌癥的發(fā)生也許并不僅僅與體重的增加有關(guān)。他們猜想正常體重女性的高DED飲食也會(huì)導(dǎo)致代謝紊亂，這也會(huì)導(dǎo)致癌癥發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的增高。

        雖然還需要更多后續(xù)的研究去進(jìn)一步理解DED影響癌癥發(fā)生的內(nèi)在機(jī)制，但這一研究得出的信息可以幫助更年期后女性盡量選擇低DED的食物，即使她們處于正常體重。

        7. 兩篇Cell證實(shí)低熱量飲食通過(guò)生物鐘重編程阻止衰老

        doi:10.1016/j.cell.2017.07.042

        doi:10.1016/j.cell.2017.07.035

        研究衰老如何影響生物鐘控制代謝通路的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)低熱量飲食(low-calorie diet, 也譯作低卡路里飲食)有助讓這些能量調(diào)節(jié)過(guò)程運(yùn)轉(zhuǎn)，并且有助讓身體更加年輕。

        在一項(xiàng)新的研究中，美國(guó)加州大學(xué)爾灣分校表觀遺傳學(xué)與代謝中心主任Paolo Sassone-Corsi和同事們揭示出作為生理衰老(physiological aging)的結(jié)果，生物鐘(或者說(shuō)晝夜節(jié)律)如何發(fā)生變化。這種生物鐘控制的直接與這種衰老過(guò)程相關(guān)聯(lián)的通路是建立在細(xì)胞內(nèi)高效的能量代謝的基礎(chǔ)上的。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2017年8月10日的Cell期刊上，論文標(biāo)題為"Circadian Reprogramming in the Liver Identifies Metabolic Pathways of Aging"。

        Sassone-Corsi團(tuán)隊(duì)獲得相同的一組小鼠在6個(gè)月大和18個(gè)月大時(shí)的肝臟組織樣品，隨后開(kāi)展測(cè)試。細(xì)胞內(nèi)的能量代謝處于精準(zhǔn)的生物鐘控制之下。

        這些研究人員發(fā)現(xiàn)盡管在較老小鼠的生物鐘控制的代謝系統(tǒng)中，這種24小時(shí)周期(24-hour cycle)仍然是相同的，但是基于細(xì)胞的能量使用，開(kāi)啟和關(guān)閉基因的生物種機(jī)制發(fā)生顯著的變化。簡(jiǎn)而言之，較老的細(xì)胞低效率地加工能量。

        Sassone-Corsi說(shuō)，"這種機(jī)制在年輕的小鼠中發(fā)揮良好，但是它在年老的小鼠中基本上失效了。"

        然而，在第二組年老小鼠中，在6個(gè)月內(nèi)給這些小鼠喂食卡路里減少30%的飲食之后，這些研究人員發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)的能量加工遠(yuǎn)不只是保持不變。

        Sassone-Corsi說(shuō)，"事實(shí)上，熱量限制(或者說(shuō)卡路里限制)通過(guò)以一種最為強(qiáng)效的方式讓生物鐘恢復(fù)年輕而發(fā)揮作用。在這種情形下，一種良好的生物鐘意味著良好的抗衰老。"

        合作證實(shí)

        在發(fā)表在同期Cell期刊上的另一項(xiàng)標(biāo)題為"Aged Stem Cells Reprogram Their Daily Rhythmic Functions to Adapt to Stress"的研究中，來(lái)自西班牙巴塞羅那生物醫(yī)學(xué)研究所的Salvador Aznar Benitah團(tuán)隊(duì)與Sassone-Corsi團(tuán)隊(duì)合作測(cè)試了生物鐘在來(lái)自年輕小鼠和年老小鼠的皮膚干細(xì)胞中的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。他們也發(fā)現(xiàn)低熱量飲食維持了大多數(shù)年輕的生物鐘功能。

        Aznar Benitah說(shuō)，"這種低熱量飲食極大地阻止生理衰老的影響。讓干細(xì)細(xì)胞保持'年輕'是比較重要的，這是因?yàn)檫@些細(xì)胞最終更新和維持著組織中的非常明顯的晝夜周期。吃得更少似乎阻止組織衰老，因此阻止干細(xì)胞重編程它們的生物鐘活性。"

        根據(jù)加州大學(xué)爾灣分校的研究人員和巴塞羅那生物醫(yī)學(xué)研究所的研究人員的說(shuō)法，這兩項(xiàng)研究能夠有助解釋低熱量飲食如何延緩小鼠衰老。這些結(jié)果對(duì)人類(lèi)衰老的影響可能是非常深遠(yuǎn)的。

        這些研究人員說(shuō)，進(jìn)一步研究代謝為何在干細(xì)胞衰老過(guò)程中發(fā)揮著如此重要的作用是比較重要的，而且一旦鑒定出促進(jìn)或延緩衰老的生物鐘關(guān)聯(lián)性，就有可能開(kāi)發(fā)出能夠調(diào)節(jié)這種生物鐘關(guān)聯(lián)性的療法。

        在之前的果蠅研究中，人們已證實(shí)低熱量飲食能夠延長(zhǎng)壽命，但是這兩項(xiàng)新的研究是首次證實(shí)熱量限制影響身體生物鐘參與細(xì)胞中的衰老過(guò)程。

        Sassone-Corsi說(shuō)，"這些研究揭示出控制衰老的細(xì)胞通路。這些發(fā)現(xiàn)從藥物角度清楚地解釋了如何控制衰老。"

        生物鐘關(guān)聯(lián)

        Sassone-Corsi和他的同事們?cè)诖蠹s10年前首次證實(shí)了生物鐘和代謝之間存在的關(guān)聯(lián)，鑒定出了一種被稱(chēng)作SIRT1的生物鐘蛋白酶發(fā)揮作用的代謝通路。SIRT1檢測(cè)細(xì)胞中的能量水平;它的活性受到細(xì)胞消耗多少營(yíng)養(yǎng)物的調(diào)節(jié)。此外，它有助細(xì)胞抵抗氧化應(yīng)激和輻射誘導(dǎo)的應(yīng)激。SIRT1也與炎性反應(yīng)、糖尿病和衰老存在關(guān)聯(lián)。

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