本期为大家带来的是卡路里与身体健康之间的关系的最新研究进展,希望读者朋友们能够喜欢。
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1. Nat Commun:科学家们发现降低卡路里摄入能够延长寿命
一个世纪以前,研究者们发现通过降低卡路里的摄入能够显著地延长动物的寿命。然而,在经过了大量的研究后,研究者们始终不清楚其中的原因。如今,来自Temple大学医学院的研究者们则打破了这一禁锢。在发表在最近一期的《Nature Communications》杂志上的一篇文章中,作者们首次发现了动物体内的表观基因组特征会随着年老发生改变,而限制卡路里的摄入则能够延缓这一改变,进而解释了其对寿命产生影响的原因。
"我们的研究表明,表观遗传学的变异,即以DNA的甲基化修饰发生改变为主要特征的变化,是会随着时间发生改变的,其中小鼠的变异速率高于猴子,而猴子的变异速率又高于人类",该研究的通讯作者Jean-Pierre Issa博士说道。这一发现解释了为什么猴子的寿命高于小鼠,而人类的寿命高于猴子。
在这一研究中,作者们采集了小鼠、猴子以及人类不同年龄段的血液样本,并且分析了其中的DNA甲基化特征。通过深度测序的手段,作者们比较了各个物种随着年龄变化而发生的DNA甲基化的改变。结果显示,年长的个体基因组中存在一些特有的甲基化修饰,这些修饰在年轻的个体中是不存在的。
由于目前已知的影响动物寿命的关键因素是卡路里的摄入,为了检验这一因素是否影响表观遗传学的变化,研究者们降低了年轻小鼠40%的卡路里摄入以及中年猴子30%的卡路里摄入。结果显示,这一处理显著地延缓了两个物种体内基因甲基化修饰随着年龄的改变。
根据研究者们的说法,这一发现对于未来的健康领域的研究具有重要的意义,通过降低卡路里的摄入,我们或许可以有效抵抗多种随着年老而产生的疾病。
2. 一天吃六顿更有利于控制血糖水平
根据最近的一项在欧洲188bet在线平台网址 研究学会年度会议上展示的研究结果,对于II型188bet在线平台网址 患者或血糖稳态调节发生紊乱的患者来说,每天进食六次相比传统的一日三餐更有助于血糖的控制。
这项研究是由来自希腊Athens 农业大学的Emilia Papakonstantinou博士等人做出的,研究者们比较了上述两种进食方式在摄入卡路里相当的情况下对血糖代谢以及饱和度的影响。
最近一些研究已经发现,通过对188bet在线平台网址 早期症状显现的患者进行生活方式的干预能够显著缓解甚至抑制188bet在线平台网址 的发生。然而,饮食频率对于葡萄糖代谢的影响仍不清楚。
在这项研究中,作者将47名肥胖症患者分为三组,其中两组患者处于188bet在线平台网址 早期阶段,第三组患者则处于完全的病发状态。患者们分别接受了两种不同的进食安排,其中12周中每天进食三次,另外12周中每天进食六次。
研究者们分别分析了进食安排干预前后患者的血液样本,检测了葡萄糖、胰岛素以及其它相关的生物标志物。此外,患者们每天进行了体重测量并且通过调查问卷的方式提供了每天的饥饿程度以及进食欲望。
尽管总体看来患者在检测期间的体重变化不大,但每天六次进食能够显著降低患者体内高水平的胰岛素,并且能够延长葡萄糖摄入到血糖浓度达到峰值的时间间隔。此外,三组患者均表现出饥饿程度下降以及进食欲望降低等现象。
总之,这一实验结果表明:增加进食次数,分散单次进食量是一种有效的治疗具有188bet在线平台网址 发生风险或处于188bet在线平台网址 病发阶段的肥胖症患者的血糖控制能力的方法
3. GeroScience:限制卡路里摄入能够抵抗衰老!
DOI: 10.1007/s11357-017-9976-8
此前盛传一种说法:减少摄入的食物量能够降低代谢速率进而延长寿命。而直到最近这种说法逐渐成为主流趋势。很多大型的抗衰老主题网站都把禁食作为一项科学内容加以讨论,而硅谷精英们则将很适度禁食的行为叫做"生物黑客"。
在最近发表于《 GeroScience 》杂志上的一篇文章中,来自俄克拉荷马大学的研究者们在这一领域提出了新的见解。这篇名为"Role of DNA methylation in the dietary restriction mediated cellular memory"的文章揭示了禁食产生的若干好处的内在机制,即禁食会导致特定基因启动子甲基化的水平下降,进而提高这些基因的表达水平,最终对细胞的记忆产生永久的影响。
虽然很多基因(Pomc, Hsph1, 以及Nts1)都受到禁食的影响,但Nts1基因最为重要。该基因编码一类叫做Neurotensin受体1的蛋白,该受体是一类GPCR,能够受到神经肽neurotensin的信号激活。而信号的具体效应与细胞的类型以及位置有很大的关系。Neurotensin具有降低血压、提高血糖、降低体温以及抵抗伤害等作用。此外,该信号还能够通过另外一条通路引发prolactin以及luteinizing两类激素的分泌。在外周区域中,neurotensin能够对小肠局部产生一定的影响,促进小肠内分泌细胞的分泌以及平滑肌的收缩,此外,它还能够维持小肠干细胞群的稳态。这也是为什么作者认为Nts基因对于小肠的功能具有重要的作用。
作者们通过给小鼠限制卡路里的摄入,几个月之后恢复正常的饮食。结果显示,小鼠在禁食一个月之内其基因的表达水平就发生了显著的改变。在接受了正常饮食之后,作者发现Nts基因的启动子区域的三个关键的CG位点的假基因程度发生了明显下降。RNA-seq实验结果也表明其Nts1的表达水平出现了显著的增高。这证实了禁食能够对细胞的记忆产生长期的影响这一说法。
4. 决定我们饭量大小的小秘密......
最近一项小规模的研究结果表明,吃饭时我们对食物量的估测会影响自己的真实饭量。在这项研究中,作者招募了26名志愿者,他们分别在两次早餐中接受了含有三个鸡蛋的煎蛋饼。然而,第一天他们被告知蛋饼中含有两个鸡蛋,第二天则被告知蛋饼中含有四个鸡蛋。
当人们相信自己吃下的是鸡蛋数量较低的蛋饼时,往往会表现出没吃饱的特征。饭后两个小时内会出现饥饿感,甚至到午饭时会摄入过多的卡路里。然而,被告知吃下的蛋饼中含有四个鸡蛋时,又会表现出强烈的饱腹感。
相关结果在最近召开的大不列颠心理学会议上得到了展示。
"此前研究已经发现人们对于食物量的预测会影响饭后的饱腹感以及接下来饮食中对卡路里的摄取量",该研究的领导人,来自英国Sheffield Hallam大学的Steven Brown说道:"我们的研究则更为细致,检测了人们早餐时的自我饱腹感对午饭的进食情况的影响"。
Brown称,研究者们同时检测了人们在一整天中的进食情况,结果显示,如果早餐时认为自己吃的较多的话,往往一整天的摄食量都会相应较低。
此外,研究者们还检测了志愿者体内一种被称为"饥饿激素"的ghrelin的含量。"我们的数据表明人们对于饥饿的感觉以及后续的进食选择并不会受到上一次进食中产生的生理性反应。相反地,人们的心理感受对于之后的进食量具有更为重要的影响"。
5. 如何精确测量体育锻炼消耗的卡路里?
我们一天从早到晚无时无刻不在消耗着卡路里。一些动作,例如静坐,能够保持身体处于基本状态,而当我们剧烈运动的时候消耗的卡路里是平时的10倍。
虽然计算卡路里并不是最好的减肥方式,但它对于我们计算每天摄入的热量是否有盈余,例如下班后的一场球能否消耗掉早晨起来吃下的一个甜甜圈,是有一定帮助,或者说是有趣的。
幸运的是,目前我们有一个科学地计算所有运动所消耗的卡路里的方法,而且相比现有的一些应用性软件来说,它能够反映更深层次的东西。
近年来,研究者们致力于得到人类所有活动所消耗的卡路里熟知,从事这项研究的来自NIH以及亚利桑那州立大学的研究者们将其研究得到的结果放在网站上供人们浏览。每个对自己平时消耗卡路里比较关心的人都可以通过查阅相关信息以及进行一些简单的数学运算达到目的。
具体来讲,这一方法依赖于一种叫做MET的、代表着代表代谢平衡的关键数值。1MET意味着"静坐消耗的能量",相当于1千卡/千克/小时。对于体重70千克的人来说,一个小时将消耗70千卡的能量。以此类推,对于同一个人来说,进行2MET的活动每小时将消耗140千卡的能量。
根据网站的描述,这种计算方式并没有考虑体重、体脂、年龄、性别以及运动效率等因素带来的影响。因此,对于不同的人来说,还需要对这些因素进行校正再加以使用。
6. J Aca Nut Diet:高能量食物会提高患癌风险,而这与肥胖程度无关!
DOI: 10.1016/j.jand.2017.06.010
饮食习惯被认为是引发癌症的重要原因之一,目前研究发现通过合理规划饮食能够降低30%的癌症发生风险。此外,虽然肥胖与一些特定癌症的发生之间的关系已经得到证明,但能量密度(dietary energy density, DED),即单位重量食物中所含有的能量值,对于癌症发生的影响目前仍不太清楚。对此,研究者们分析了更年期后女性的日常饮食中的能量密度,结果显示,摄入较高能量密度的女性患与肥胖相关癌症的风险相比对照群体要高10%,尽管她们处于正常体重。相关结果发表在《Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics》杂志上。
能量密度(DED)是通过食物质量以及其中卡路里与营养元素的关系计算得到的。粗类食物,例如蔬菜、水果、瘦肉蛋白以及豆子等都被认为是低DED食物,这是由于它们能够在较低卡路里的条件下提供大量的营养。相反地,加工类食物,例如汉堡、披萨,都被认为是高DED食物,这是因为需要摄入大量的能量来获取足够的营养物质。此前研究已经表明摄入高DED食物会导致成年人体重增加。
为了更好地理解DED与癌症发生风险之间的关系,研究者们对90000名绝经后女性的饮食数据进行了分析。结果显示,DED较高的女性患肥胖相关癌症的风险相比其他群体高10%,而这与体重指数的高低并没有关系。
尽管限制高能量食物的摄入对于体重管理来说有重要作用,但研究者们发现高能饮食导致的特定类型癌症的发生也许并不仅仅与体重的增加有关。他们猜想正常体重女性的高DED饮食也会导致代谢紊乱,这也会导致癌症发生风险的增高。
虽然还需要更多后续的研究去进一步理解DED影响癌症发生的内在机制,但这一研究得出的信息可以帮助更年期后女性尽量选择低DED的食物,即使她们处于正常体重。
7. 两篇Cell证实低热量饮食通过生物钟重编程阻止衰老
doi:10.1016/j.cell.2017.07.042
doi:10.1016/j.cell.2017.07.035
研究衰老如何影响生物钟控制代谢通路的科学家们发现低热量饮食(low-calorie diet, 也译作低卡路里饮食)有助让这些能量调节过程运转,并且有助让身体更加年轻。
在一项新的研究中,美国加州大学尔湾分校表观遗传学与代谢中心主任Paolo Sassone-Corsi和同事们揭示出作为生理衰老(physiological aging)的结果,生物钟(或者说昼夜节律)如何发生变化。这种生物钟控制的直接与这种衰老过程相关联的通路是建立在细胞内高效的能量代谢的基础上的。相关研究结果发表在2017年8月10日的Cell期刊上,论文标题为"Circadian Reprogramming in the Liver Identifies Metabolic Pathways of Aging"。
Sassone-Corsi团队获得相同的一组小鼠在6个月大和18个月大时的肝脏组织样品,随后开展测试。细胞内的能量代谢处于精准的生物钟控制之下。
这些研究人员发现尽管在较老小鼠的生物钟控制的代谢系统中,这种24小时周期(24-hour cycle)仍然是相同的,但是基于细胞的能量使用,开启和关闭基因的生物种机制发生显著的变化。简而言之,较老的细胞低效率地加工能量。
Sassone-Corsi说,"这种机制在年轻的小鼠中发挥良好,但是它在年老的小鼠中基本上失效了。"
然而,在第二组年老小鼠中,在6个月内给这些小鼠喂食卡路里减少30%的饮食之后,这些研究人员发现细胞内的能量加工远不只是保持不变。
Sassone-Corsi说,"事实上,热量限制(或者说卡路里限制)通过以一种最为强效的方式让生物钟恢复年轻而发挥作用。在这种情形下,一种良好的生物钟意味着良好的抗衰老。"
合作证实
在发表在同期Cell期刊上的另一项标题为"Aged Stem Cells Reprogram Their Daily Rhythmic Functions to Adapt to Stress"的研究中,来自西班牙巴塞罗那生物医学研究所的Salvador Aznar Benitah团队与Sassone-Corsi团队合作测试了生物钟在来自年轻小鼠和年老小鼠的皮肤干细胞中的运转情况。他们也发现低热量饮食维持了大多数年轻的生物钟功能。
Aznar Benitah说,"这种低热量饮食极大地阻止生理衰老的影响。让干细细胞保持'年轻'是比较重要的,这是因为这些细胞最终更新和维持着组织中的非常明显的昼夜周期。吃得更少似乎阻止组织衰老,因此阻止干细胞重编程它们的生物钟活性。"
根据加州大学尔湾分校的研究人员和巴塞罗那生物医学研究所的研究人员的说法,这两项研究能够有助解释低热量饮食如何延缓小鼠衰老。这些结果对人类衰老的影响可能是非常深远的。
这些研究人员说,进一步研究代谢为何在干细胞衰老过程中发挥着如此重要的作用是比较重要的,而且一旦鉴定出促进或延缓衰老的生物钟关联性,就有可能开发出能够调节这种生物钟关联性的疗法。
在之前的果蝇研究中,人们已证实低热量饮食能够延长寿命,但是这两项新的研究是首次证实热量限制影响身体生物钟参与细胞中的衰老过程。
Sassone-Corsi说,"这些研究揭示出控制衰老的细胞通路。这些发现从药物角度清楚地解释了如何控制衰老。"
生物钟关联
Sassone-Corsi和他的同事们在大约10年前首次证实了生物钟和代谢之间存在的关联,鉴定出了一种被称作SIRT1的生物钟蛋白酶发挥作用的代谢通路。SIRT1检测细胞中的能量水平;它的活性受到细胞消耗多少营养物的调节。此外,它有助细胞抵抗氧化应激和辐射诱导的应激。SIRT1也与炎性反应、188bet在线平台网址 和衰老存在关联。
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