模拟热量限制却不流失肌肉的肠道分子The gut molecule that mimics caloric restriction without muscle loss

环球医讯 / 健康研究来源:www.msn.com美国 - 英语2026-09-16 13:59:08 - 阅读时长6分钟 - 2618字
一项发表在《自然》杂志上的研究发现了肠道细菌产生的次级胆汁酸——石胆酸(LCA),它能在不引起肌肉流失的前提下模拟热量限制的健康益处,包括改善血糖、增加GLP-1水平、提升肌肉性能、增加线粒体含量和促进肌肉再生。该分子通过激活AMPK能量通路发挥作用,而间歇性禁食和生酮饮食也能激活同一通路。研究还发现,百岁老人体内LCA水平较高,且禁食36小时后LCA水平上升。尽管LCA对小鼠寿命延长效果有限,但其对健康寿命的改善具有重要意义,为未来开发无需严格节食的抗衰老策略提供了新方向。
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模拟热量限制却不流失肌肉的肠道分子

一项发表在《自然》杂志上的研究指出,一种由肠道产生的分子——石胆酸(LCA),或许能带来热量限制的益处,同时避免其副作用。热量限制在果蝇和线虫等低等生物中已被反复证明能延长寿命。在哺乳动物中,其对寿命的影响较小,但对健康寿命的改善效果仍然显著——可以说,健康寿命至少与寿命同等重要。然而,将热量限制与寿命和健康寿命联系起来的机制链条一直模糊不清。此外,我们还需要考虑人类面临的严重权衡:低热量饮食可能导致肌肉流失和虚弱,这是一个严重的问题。如果你的寿命从93岁延长到96岁,但85岁时从楼梯上摔下来摔断了髋骨,那也没什么意义。而且,没有人希望自己活到一百岁却连泡菜罐子都打不开。

研究人员首先让小鼠接受为期四个月的热量限制饮食,并检测其血液中与对照组小鼠不同的代谢物。他们最初识别出695种显著变化的代谢物,然后筛选出那些能激活已知与“抗衰老”相关的蛋白质的代谢物,以及那些可以转移到对照组小鼠身上以复制热量限制健康益处的代谢物。石胆酸(LCA)脱颖而出。LCA是一种由小鼠和人类肠道细菌产生的次级胆汁酸,在小鼠和人类中的浓度相似。需要注意:由于小鼠和人类的胆汁酸代谢确实存在差异,研究人员生成了“胆汁酸人源化小鼠”,使其更接近人类的胆汁酸谱——而LCA浓度在这两种生物中仍然相似。这为最终发现对人类具有相关性奠定了基础。

研究人员随后直接给小鼠喂食LCA,观察其对生理的影响。他们发现,LCA能够降低血糖、增加GLP-1水平、改善肌肉性能的各个方面、增加氧化肌纤维数量、提高握力、增加跑步距离、增加线粒体含量,并通过激活肌肉干细胞促进损伤后的肌肉再生。这些对肌肉的益处值得注意——尤其是因为正常的热量限制反而可能导致肌肉萎缩。而LCA似乎有益于肌肉,这意味着可以享受热量限制的益处而无需承担一个主要潜在风险。简而言之,LCA模拟了热量限制的部分益处,却不会导致肌肉流失。这很重要。

接下来,研究人员还观察了LCA对寿命的影响。他们从线虫和果蝇开始,发现这些动物的中位寿命分别显著增加了23%和11%。在小鼠中,寿命延长呈现出一致的正向趋势——雄性小鼠延长5%,雌性小鼠延长10%——尽管这一结果未达到统计学显著性。简单来说:我认为这种在不同小鼠群体中的一致性趋势表明,LCA对这些小型哺乳动物的寿命影响较小,但信号仍然存在;5%–10%的寿命增益也不容小觑,尤其是如果这些增加的年份是健康的年份。

关于人类相关性:坦率地说,我预计通过提高LCA所能获得的人类实际寿命增长不会很多——甚至可能没有——但这并不削弱其对健康寿命的益处。有趣的是,在百岁老人体内发现了高水平的LCA;禁食36小时后,人类体内的LCA水平也会升高。上述热图显示了次级胆汁酸在禁食过程中的变化:蓝色表示减少,橙色表示增加。模式很明显:大多数次级胆汁酸水平下降,但LCA却与众不同。这难道不令人好奇吗?

那么LCA是如何起作用的呢?LCA激活了一种叫做AMPK的蛋白质。AMPK的全称是“AMP激活蛋白激酶”。其名称传达了有用信息:AMP是ATP(细胞的能量货币)的分解产物。换句话说,AMP水平是衡量细胞能量状态的指标,细胞通过调节和激活AMPK来感知并响应这一状态。它就像一个细胞燃料表——当ATP(能量)不足、AMP积累时,AMPK就会将代谢开关从“生长模式”切换到“回收模式”。简而言之,AMPK是主调节器,告诉你的细胞:“是时候清理、保守并更聪明地重建了。”LCA似乎能激活这一系统,从而可能绕过通过热量限制实现的真正能量短缺。

然而,还有其他方法可以利用这种细胞内的机制来获得潜在的长寿收益。禁食和生酮饮食在动物模型中被证明可以延长寿命,它们也能激活AMPK。禁食引入了间断的热量限制期,而不需要长期或净热量限制。就AMPK而言,这同样有效。这就像开车——你不需要一直踩着油门才能从A点到达B点。你可以根据路况加速、滑行、转弯、停车。至于低碳水化合物的生酮饮食,酮症是一种模拟禁食的状态。限制碳水化合物会降低胰岛素水平,而胰岛素本身会抑制AMPK。降低胰岛素,就等于解除了AMPK的抑制。(当然,实际上更复杂。但你可能并不关心胰岛素信号下游被磷酸化的特定485/491丝氨酸残基如何抑制AMPK。)

现在,针对那些希望根据自己的主要目标匹配方案的人:如果主要目标是减脂和激活AMPK,建议每日进食窗口为6-8小时(例如中午12点至下午6点),禁食策略采用限时进食,偶尔进行24-36小时禁食,碳水化合物总量控制在较低水平,蛋白质在进食窗口内优先摄入以保持瘦体重,每周进行3次力量训练以维持肌肉量。为什么有效:保持胰岛素水平低,让AMPK发挥作用,同时配合足够的蛋白质和训练,在减脂的同时维持肌肉。

如果主要目标是肌肉增长并保持代谢灵活性,建议每日进食窗口为8-12小时,三餐富含蛋白质的餐食均匀分布在窗口内,碳水化合物适量(每天最多100-120克),并在训练前后安排,蛋白质摄入量约1.6克/公斤/天,分次摄入以支持肌肉蛋白质合成,可选每月进行一周的生酮饮食。为什么有效:通过维持较高的蛋白质和碳水化合物供应,促进整体合成代谢和肌肉生长,同时偶尔通过禁食通路进行清理和更新。可以理解为一边建设一边定期整理。

记住:这些只是粗略的指导,并非针对个人的严格方案。

这意味着什么?第一,对热量限制代谢效应的更好理解使我们能够利用编码在DNA(和微生物组)中的进化系统来获取益处,而无需进行低热量饮食。第二,饮食干预——如禁食或限制碳水化合物——可以通过不依赖热量的机制(如胆汁酸调节)对健康产生显著影响。

最后的思考:石胆酸不是灵丹妙药,当然也不会让你坐在沙发上吃甜甜圈就能活到150岁。但它揭示了一个强大的真理:热量限制对健康的益处可能更多取决于其触发的生物学反应,而不是你热量计算器上缺失的数字。这为未来打开了一扇引人入胜的大门——我们可以模拟禁食或低热量饮食的分子效应,而无需忍受痛苦、肌肉流失或代谢减缓。无论是LCA、禁食、生酮饮食,还是尚未发现的东西,我们正在逐步接近精准的工具,让我们更好地衰老、更长久地运动、保持功能——不仅为生命增加岁月,更为岁月增添活力。至少,这项研究促使我们重新思考长寿:它不是一个数字,而是一个系统——一个我们或许能够微调的系统。

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