科學家們進行熱量限制研究揭示了飲食如何影響衰老的復雜性

賓夕法尼亞州立大學的研究人員可能已經揭開了飲食如何影響衰老之謎的另一層復雜性。由賓夕法尼亞州立大學健康與人類發展學院的研究人員領導的一項新研究檢查了一個人的端粒（遺傳堿基的一部分，其功能類似于染色體末端的保護帽）如
何受到熱量限制的影響。

該團隊在《Aging Cell》上發表了他們的研究結果。研究人員分析了一項為期兩年的人類熱量限制研究的數據，發現限制熱量的人與對照組相比，端粒丟失的速度不同，盡管兩組在研究結束時的端粒長度大致相同。根據之前的研究，限制熱量攝入 20% 至 60% 已被證明可以延長許多動物的壽命。

在人類生命的過程中，每當一個人的細胞復制時，當染色體復制到新細胞時，一些端粒就會丟失。當這種情況發生時，細胞端粒的總長度就會變短。細胞復制足夠多次后，端粒的保護帽完全消失。然后，染色體中的遺傳信息可能會被損壞，從而阻止細胞未來的繁殖或正常功能。具有較長端粒的細胞在功能上比具有短端粒的細胞年輕，這意味著具有相同實際年齡的兩個人可能具有不同的生物學年齡，具體取決于他們的端粒長度。

賓夕法尼亞州立大學生物行為健康副教授 Idan Shalev 表示，典型的衰老、壓力、疾病、遺傳、飲食等都會影響細胞復制的頻率和端粒保留的長度。 Shalev 帶領研究人員分析了國家 CALERIE 研究的基因樣本，這是第一個針對人類熱量限制的隨機臨床試驗。沙萊夫和他的團隊試圖了解熱量限制對人類端粒長度的影響。由于端粒長度反映了一個人的細胞衰老的速度有多快或有多慢，因此檢查端粒長度可以讓科學家找到一種熱量限制可以減緩人類衰老的方法。

“熱量限制可以延長人類壽命的原因有很多，這個話題仍在研究中，”韋倫·黑斯廷斯 (Waylon Hastings) 說，他于 2020 年在賓夕法尼亞州立大學獲得了生物行為健康博士學位，也是這項研究的主要作者。 “延長壽命的一個主要機制與細胞內的新陳代謝有關。當細胞內消耗能量時，該過程產生的廢物會引起氧化應激，從而損害 DNA 并以其他方式分解細胞。當一個人的細胞消耗較少的能量時然而，由于熱量限制，廢物較少，細胞分解的速度也不會那么快。”

研究人員使用 CALERIE 研究開始、研究一年以及研究結束 24 個月熱量限制后的數據測試了 175 名研究參與者的端粒長度。大約三分之二的研究參與者參與了熱量限制，而三分之一的參與者作為對照組。

在研究過程中，結果表明端粒丟失改變了軌跡。在第一年里，限制熱量攝入的參與者體重減輕，而且他們比對照組失去端粒的速度更快。一年后，熱量限制參與者的體重穩定下來，熱量限制又持續了一年。在研究的第二年，限制熱量的參與者端粒丟失的速度比對照組慢。兩年結束時，兩組已趨同，且兩組的端粒長度沒有統計學差異。

“這項研究表明熱量限制如何影響端粒丟失的復雜性，”沙萊夫說。 “我們假設限制熱量的人端粒丟失會更慢。相反，我們發現限制熱量的人一開始端粒丟失速度更快，然后在體重穩定后更慢。”

沙列夫說，結果提出了很多重要的問題。例如，如果再收集一年的數據，端粒長度會發生什么變化？研究參與者計劃在 10 年的隨訪中收集數據，沙勒夫表示，他渴望在這些數據可用時對其進行分析。

盡管結果并不明確，但沙萊夫表示，限制熱量攝入有望給人類帶來潛在的健康益處。之前對 CALERIE 數據的研究表明，熱量限制可能有助于減少有害膽固醇和降低血壓。沙萊夫和黑斯廷斯表示，對于端粒而言，兩年的時間不足以顯示其益處，但這些益處仍可能被揭示。