《细胞》:断食有奇效的原因找到了!

时间:2019-08-29 15:17:35 来源:互联网 作者: 神秘的大神 字体:

  断食对人体的好处,终于有了科学依据。

  近期,来自西奈山伊坎医学院的研究团队发现,短期断食不仅可降低人体单核细胞的代谢和炎症活性,还能大幅减少血液和组织中炎症相关单核细胞的数量

  而且研究人员还在小鼠体内证实,间歇性断食可改善自身免疫性炎症疾病。更重要的是,这种短期断食对单核细胞打压,并不会影响它们在急性感染和组织修复中发挥作用

  这个研究的意义就大了去了。要知道,慢性炎症和癌症、心血管疾病、糖尿病、肥胖和肝病等,那是密不可分的啊

  这也就难怪之前有大量临床研究和基础研究表明,断食可以提升胰岛素敏感性、降低血压,减肥、延寿,预防 2 型糖尿病,甚至抗癌了。

  这项重要的研究成果刊登在顶级期刊《细胞》杂志上,西奈山伊坎医学院精密免疫学研究所所长、癌症免疫学教授 Miram Merad 是通讯作者,Stefan Jordan 博士是第一作者和共同通讯作者。


Miram Merad(图源:西奈山伊坎医学院)

  我们都知道,炎症分两种,一种是急性炎症,一种是慢性炎症。其中急性炎症是一种有助于抵抗感染的正常免疫过程,而慢性炎症则是癌症和心血管疾病等多种重大疾病的诱因。

  近 100 年来,无论是在西方发达国家还是东方的发展中国家,普通人每天吃进去的热量过多,都与全身性慢性炎症或自身免疫性疾病的患病率增加有关

  观察到这个现象之后,科学家们很快就发现,低热量饮食或断食可以改善人类代谢,自身免疫疾病和炎症疾病。包括但不限于,癌症,非酒精性脂肪性肝病,2 型糖尿病,心血管疾病,多发性硬化症,类风湿性关节炎,哮喘和牛皮癣等,而且还有很多的研究证明可以延寿。

  但是,断食调节全身炎症的分子机制仍然鲜为人知


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  对于免疫大牛 Miram Merad 教授而言,想搞清楚这个问题,查查断食对体内炎症相关细胞的影响就好了。

  研究人员首先想看看断食对人体的真实影响。他们招募了 12 名志愿者(3 女 9 男),平均年龄 30 岁,BMI 在 18.5 到 22.5 之间。分别在第一天和第二天的下午 3 点,采集所有志愿者正常饮食期间和断食 19 小时之后的血样(之所以选择同一个时间点抽血,是为了避免不同时间点生物钟对免疫水平的影响)。

本研究中志愿者接受的为期两天的断食计划(头天晚上 8 点到第二天下午 3 点不进食)

  结果发现,仅仅一次 19 个小时的断食,就改变了志愿者外周血的免疫细胞水平包括 CD14+ 和 CD16+ 单核细胞亚群在内的循环单核细胞数量显著降低。而且,让研究人员感到惊讶的是,对于那些基线单核细胞数较低的志愿者而言,断食并没有导致单核细胞数量降低到生理范围以下

  此外,除了单核细胞外,还有一小部分循环树突状细胞(CD141+)减少,而中性粒细胞在短期断食期间没有受到影响

  这就说明,适度的断食,对身体应该是没有伤害的,毕竟身体有强大的自我调节功能。


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  研究人员也在小鼠体内发现了上述变化,而且他们还观察到,不仅是外周血的单核细胞减少,包括腹膜腔、肺、肝、脾和脂肪组织在内的众多外周组织中,单核细胞数量都显著减少。这个结果有力地补充了人体的数据,说明断食对身体的影响是全身性的

  不过,当研究人员延长小鼠的断食时间后,例如 48 小时,发现嗜酸性粒细胞、自然杀伤细胞(NK)和T细胞等外周白细胞群数量降低。这就说明,断食要适度,过度断食真的会降低免疫力


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  那断食为何会导致单核细胞减少呢?

  研究人员猜测,原因有三个:大量死亡,骨髓的生成减少,或者在骨髓里面出不来。他们最终在小鼠身上找到了答案,单细胞的死亡并没有增加;也不是骨髓生成单细胞减少。原因就是最后一个,单核细胞在骨髓里面出不来了

  那么,单核细胞为啥躲在骨髓里面出不来了呢?

  我们第一个能想到的就是 CXCL12 这个细胞因子,毕竟之前有研究表明它与单核细胞的释放有关。但遗憾的是,断食期间的单核细胞不出窝,真的不怪 CXCL12。那就只能从饮食的角度去找原因了。

  让研究人员没想到的是,竟然是食物中的碳水化合物和蛋白质在捣鬼。用含同等热量的碳水化合物、蛋白质和脂肪分别喂养断食期间的小鼠,只有碳水化合物和蛋白质能让单核细胞水平恢复正常,而脂肪没有这个功能(这又跟生酮饮食联系上了)。

  而且,断食期间单细胞数量恢复的程度,与碳水的摄入量成正相关。也就是说,碳水吃的越多,体内的单核细胞越多(糖促炎症啊)。


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  发现糖和蛋白的这一作用之后,研究人员很快把矛头指向了胰岛素。但他们发现,胰岛素也不具备影响单核细胞的能力。

  这就奇怪了。这也不是,那也不是。难道是糖和蛋白质的摄入量影响了全身能量代谢造成的。结果还真是。当研究人员阻断糖酵解之后,体内的单核细胞数量的下降程度与断食一样

  最后,通过逐步深入,他们发现,在断食期间,肝细胞中的能量感受器 AMPK,及下游的 PPARα被激活。这个 PPARα又可抑制 CCL2 的生成,而这个 CCL2 是单核细胞上趋化受体 CCR2 的配体,如果没有了 CCL2,单核细胞就不能从骨髓中迁出了

  研究人员确实也在断食的志愿者体内观察到了 CCL2 水平的下降。而且,研究人员还发现,在断食小鼠的单核细胞中,与“关节炎症”和“类风湿性关节炎”相关的基因表达减少。


机制图(左正常饮食,右断食)

  此外,研究人员还观察到,断食不仅减少了体内单核细胞的水平,也降低了它们的代谢活性。原来断食对这个炎症相关细胞的压制是双重的。关于这一点,研究人员又在自身免疫性脑脊髓炎模式小鼠身上做了验证。断食能减少模式小鼠脊髓中单核细胞的聚集,病情显著缓解

  至此,断食消除慢性炎症的机制也就搞清楚了,而且也在人类志愿者和疾病模型中得以证实。

  不过,还有一个问题困扰着 Miram Merad 团队。考虑到单核细胞在急性感染防御和组织损伤修复中的中重要作用,断食导致的单核细胞数量锐减,会不会导致人体或者小鼠的免疫力下降呢?如果会的话,那突然来个急性感染啥的,岂不要完蛋了。

  幸运的是,研究人员发现短期断食,并不会影响急性感染和组织损伤时,身体对单核细胞的动员。而且,即使是长达 6 周的间歇性断食也不影响(注意哈,是间歇性断食)。

  但是,如果是感染或受伤前经历了 48 小时的饥饿,就真是要完蛋了。所以所,适度的间歇性断食是可以的,过度的话,就得不偿失了


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  总之,还是我在上一篇文章里面说的那句话。在人类历史上的很长一段时间里,人类都是处于“饥一顿饱一顿”的状态,我们的免疫系统早就适应了那个模式。近 100 年来的物质极大丰富,打破了免疫系统的自适应,导致癌症、心血管疾病和糖尿病等慢病大爆发。

  “考虑到由慢性炎症引起的疾病正在全球范围内大爆发,研究断食的抗炎作用有非常重要的意义,”第一作者 Stefan Jordan 博士说。

  编辑:神叨叨

  总有那么几个读者会在后台留言,“断食或者热量限制导致营养不足怎么讲?”
我想说的是,适度的热量限制和断食的前提就是不会出现营养不足。其实,现在的大部分健康人基本都是营养过剩,饿个一两顿,根本不会怎么样吧。

  还有人问,这是不是辟谷,当然不是!