科學家發現,在保證必要營養的前提下,比一般情況減少25%~30%的熱量攝取,能起到延年益壽的作用。
原因是,細胞在饑餓時,為了給自己的生存提供必需的能量,會把自己體內無用或有害的物質吃掉。這樣,就清理了衰老蛋白,保持了細胞的年輕活力。
這種現象,叫“細胞自噬”。日本科學家大隅良典因發現了細胞自噬的機製,而獲得了今年的諾貝爾生理學或醫學獎。
1、限食讓試驗動物延長了壽命
美國康奈爾大學的研究者曾對動物進行了“熱量攝入限製”的試驗。在實驗室裏讓老鼠減少攝入30%的熱量,結果它們的壽命竟延長了30%至40%。
研究者同時發現,吃多了,通過運動而苗條的鼠,並不增壽。
1989年,美國威斯康辛大學做的是獼猴試驗。2009年,其研究文章刊登在《科學》雜誌上。
研究人員將試驗猴分兩組,第一組維持通常的食物喂養量;第二組為“熱量限製組”,吃營養足夠但熱量少30%的特殊食物。
跟蹤20年後,第一組有50%的猴子存活,而第二組有80%存活。
第一組中有16隻猴子患有糖尿病;第二組未發現患有糖尿病。
2010年研究人員公布了兩張試驗猴的照片:第一組的歐文,29歲,老態龍鍾;第二組的坎托,27歲,雖近暮年,容貌卻還相當年輕。歐文看上去像是坎托的爺爺!
2、限食延壽與細胞自噬有關
為什麽“熱量限製”可以增壽?這要說到細胞自噬。
自噬,即自己吃自己。細胞自噬,是細胞在饑餓時,為應對短暫的生存壓力,能把自己體內的無用或有害物質自行吃掉,以提供自己生存需要的能量,從而維持生命。
科學家分析,自噬作用,可能是在進化之初,細胞在養分不足時作出的丟卒保車的反應。
如果“自噬作用”,確實是從“饑餓脅迫反應”進化而來,那麽在很早以前,它可能就是細胞已經具有的,在進化過程中形成的,一種不可或缺的功能。
也就是說,不論細胞的養分是否充足,自噬體始終處於活躍狀態,它一直在一點一點地吞噬細胞質,不斷更新細胞質中的各種組分。
這種功能對機體有何好處呢?
3、細胞自噬能讓細胞重獲新生
細胞自噬,是體內發生的清理衰老蛋白,保持細胞年輕活力的重要方法。
動物細胞是一個三層結構:最外麵是細胞膜,中間是細胞質,包裹在最裏麵的是細胞核。
大部分功能性細胞器和生物分子都懸浮在細胞質中。因此,很多細胞活動都是在細胞質中進行的。
由於生理生化反應多而複雜,經常產生大量殘渣,致使細胞活動受到影響甚至停滯,在這種情況下,自噬作用就非常重要了, 它會將淤積在細胞質中的蛋白質等代謝殘渣清除掉,恢複正常的細胞活動。
再則,細胞有時會錯誤地裝配功能性蛋白質,因這些蛋白完全喪失功能,會造成機體嚴重的功能障礙。
因此,在出現故障前,細胞會通過自噬作用把異常蛋白質除去,讓異常蛋白的濃度始終處於較低的水平。
如此清理,能讓細胞重獲新生。而這對於不可替換的神經細胞來說,這個過程,尤為重要!
4、細胞自噬還有抗癌作用
線粒體在發揮正常功能的過程中,會產生很多副產物,如,活性氧、氧離子及其他氧基分子片斷。這些副產物極不穩定,受到它們的影響,線粒體可能泄漏一些信號蛋白,引發細胞凋亡。
而自噬體就是細胞中的保險裝置,專門阻止上述“失誤”的發生。一旦有細胞器受損,自噬體就會將它們吞掉,確保不會發生非正常的細胞凋亡或壞死。
當線粒體遭到破壞時,它們釋放出的活性氧會比平時多10倍。而大量的活性氧可能導致癌症,因為活性氧進入細胞核後,會引發基因突變。
在這種情況下,自噬作用會清除異常線粒體,恢複細胞內的正常秩序。
自噬作用還能抵禦病毒和細菌的侵襲。因為,任何躲過細胞外免疫係統,通過細胞膜進入細胞質的異物或微生物,都可能成為細胞自噬係統的攻擊目標。
自噬作用不僅能直接清除病原體,還會參與免疫反應。
自噬體會把病原體或與病原體相關的物質,送至細胞膜上的Toll樣受體,激活人體內的先天性免疫應答反應,在第一時間抵抗感染。
5、自噬能力隨年齡增長而下降
為何說“自噬作用可能還決定著人類的壽命”?
原因是,許多疾病(包括癌症和神經性疾病)的發病幾率,都會隨著年齡的增長而升高。這可能是,隨著年齡的增長,細胞自噬能力逐漸下降了。
尤其是負責清除異常蛋白及細胞器的係統,它們的工作效率降低,會導致有害物質在細胞質裏大量累積,最終引發疾病。
而最新研究顯示,如果能阻止自噬作用的效率降低,試驗動物體內就不會有受損蛋白或細胞器的累積!
6、限製熱量可使細胞加速自噬
如何阻止呢?
研究發現,如果遇到養分不足、缺氧、生長因子缺乏等特殊情況,細胞就會組裝更多的自噬體。
這樣,當細胞缺乏養分時,自噬體的活動就會增強,也就是說,限製養料的供給(起始饑餓),細胞會加速自噬。
研究還發現,餐後的遊離氨基酸與胰島素水平越高,細胞自噬能力越低。
而通過適度斷食或節食,從而降低餐後遊離氨基酸濃度與胰島素水平,就能提高細胞自噬能力。
那平時應該如何膳食,以提高細胞的自噬能力?
7、晚飯少吃能延緩細胞衰老
美國搞了一個為期兩年的實驗,這個實驗讓誌願者,“吃低熱量、高營養的食物。如,多吃水果、蔬菜和多纖維等有助於減少饑餓的食物。”
誌願者們說,“這都是些平常吃的東西”, “你隻需要作出自己的飲食計劃就行了,絲毫不會影響正常生活。”
其中一個誌願者是52歲的美國體育教練阿普勒斯,因工作量大,他可以在午飯的烤雞肉沙拉裏加入一些巧克力軟糖。但因他在過去的8個月裏,把日常攝取的熱量減少了四分之一,所以其體重,現已恢複到高中時的水平。
其他誌願者的體重也下降迅速,同時,他們的血壓和膽固醇水平也大幅下降。
但是,真正吸引研究者目光的是,誌願者“體內的IGF-1蛋白(一種與衰老有關的蛋白質)的數量發生了變化”,這和限製熱量攝取的實驗動物的情況相類似!
專家還建議“晚飯早吃、少吃”。
原因是,細胞自噬速率,與循環胰島素水平和遊離氨基酸濃度互相影響。
在正常飲食狀態下,淩晨2點到早餐前,人體血糖處於較低水平,胰島素水平和遊離氨基酸水平,都處於一天中的最低狀態,而此時細胞自噬速率則達到了最大。
若晚飯早吃或少吃,都會在一定程度上延長了低血糖的時間,也就意味著延長了“細胞自噬速率”的時間,這樣就清除了更多的衰老蛋白質,延緩了細胞的衰老!