大量研究表明，限時飲食對健康有益，包括在實驗室研究中延長壽命，使間歇性禁食等做法成為健康行業(yè)的熱門話題。然而，它究竟是如何在分子水平上影響身體的，以及這些變化是如何在多個器官系統(tǒng)中相互作用的，目前還沒有得到很好的理解。現(xiàn)在，索爾克的科學(xué)家們在小鼠身上展示了限時進食如何影響身體和大腦超過22個區(qū)域的基因表達。基因表達是基因被激活并通過創(chuàng)造蛋白質(zhì)對環(huán)境做出反應(yīng)的過程。

該研究結(jié)果發(fā)表在Cell Metabolism，于2023年1月3日發(fā)布，對多種健康狀況都有影響，其中包括糖尿病、心臟病、高血壓和癌癥。

索爾克大學(xué)麗塔和理查德·阿特金森教授的資深作者兼主席Satchidananda Panda教授說:“我們發(fā)現(xiàn)，在小鼠身上，限時進食對整個系統(tǒng)和分子都有影響。我們的研究結(jié)果為更仔細地研究這種營養(yǎng)干預(yù)是如何激活與特定疾病(如癌癥)相關(guān)的基因打開了大門。”

在這項研究中，兩組小鼠被喂食相同的高熱量飲食。其中一組可以免費獲得食物。另一組被限制在每天9小時內(nèi)進食。七周后，研究人員在白天或晚上的不同時間從22個器官組和大腦中收集了組織樣本，并分析了基因變化。樣本包括肝臟、胃、肺、心臟、腎上腺、下丘腦、腎臟和腸道不同部位以及大腦不同區(qū)域的組織。

作者發(fā)現(xiàn)，70%的小鼠基因?qū)ο迺r進食有反應(yīng)。

Panda說:“通過改變進食時間，我們不僅能改變腸道或肝臟中的基因表達，還能改變大腦中數(shù)千個基因的表達。”

腎上腺、下丘腦和胰腺中近40%的基因受到限時飲食的影響。這些器官對激素調(diào)節(jié)很重要。激素協(xié)調(diào)身體和大腦不同部位的功能，激素失衡與從糖尿病到應(yīng)激障礙等許多疾病有關(guān)。研究結(jié)果為有時間限制的飲食如何有助于控制這些疾病提供了指導(dǎo)。

有趣的是，并非消化道的所有部分都受到了同樣的影響。在限時進食的情況下，小腸上部(十二指腸和空腸)的基因會被激活，而位于小腸下端的回腸則不會。這一發(fā)現(xiàn)可能會開辟一條新的研究路線，研究輪班工作是如何影響消化系統(tǒng)疾病和癌癥的。輪班工作會擾亂我們的24小時生物鐘(稱為晝夜節(jié)律)。Panda團隊之前的研究表明，限制進食時間可以改善消防員的健康狀況，他們通常是輪班工人。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，有時間限制的飲食與身體多個器官的晝夜節(jié)律一致。

“晝夜節(jié)律在每個細胞中無處不在，”Panda說。“我們發(fā)現(xiàn)，限時進食會使晝夜節(jié)律同步，產(chǎn)生兩大波:一波是在禁食期間，另一波是在進食后。我們懷疑這可以讓身體協(xié)調(diào)不同的過程。”

接下來，Panda的團隊將仔細研究限時進食對研究中涉及的特定條件或系統(tǒng)的影響，如動脈粥樣硬化，這是一種動脈硬化，通常是心臟病和中風(fēng)的前兆，以及慢性腎臟疾病。

Diurnal transcriptome landscape of a multi-tissue response to time-restricted feeding in mammals