低代谢抗衰受挑战？健康长寿的新陈代谢竟是“高低都要”
在抗衰领域，常常是“活得快，死得早”，高代谢的小鼠在匆匆数年里走完出生、生育、死亡的全过程，低代谢的大象则享有数十年的生命长度[1]。
然而，科学家们又发现，让人处于高代谢状态也会带来明显的健康效益，乃至延长寿命：运动会提高代谢率，同时让人身材匀称、免疫力提高、运动能力增强[2]。
这不免让人陷入迷惑，到底是低代谢好还是高代谢好？
代谢，是新陈代谢（metabolism）的简称，作为生物体中维持生命的化学反应的集合，代谢的快慢用代谢率来表示[3]。
早在20世纪，科学家们就提出了代谢率假说，用来解释“活得快，死得早”的现象：在生物体内，作为细胞工厂的线粒体，能够将氧气转化为体内的能量货币ATP，但同时也会产生少量能够损伤线粒体DNA和细胞核DNA的活性氧（ROS）[4]。
机体新陈代谢速度加快，意味着线粒体产生ATP的过程加快，也意味着同样的时间里，机体会产生更多副产物ROS，从而导致更多蛋白质、脂质和DNA损伤。
于是，为了对抗这种损伤，体内蛋白质生成和DNA损伤修复的频率升高，过程中出现的错误积累，在增加体内修复系统压力的同时，也加大了突变风险，使得机体逐渐走向老化[4]。
图注：【机制解读：代谢率假说】[4]
为了证明该假说，科学家们不仅在动物身上进行了实验，还收集了人类衰老的真实数据。在研究中，代谢率被分为了两种，基础代谢率和静息代谢率。
其中基础代谢率（basal metabolism rate，BMR）是指人体在清醒且安静，不受肌肉活动、环境温度、消化及精神紧张等因素影响时，维持生命活动所消耗的最低能量。相比之下，静息代谢率（rest metabolism rate，RMR）的测量条件更宽容，不考虑神经活动、精神紧张的影响[5]。
两者都能用于研究代谢的快慢，如果实验条件允许，选择BMR能排除更多干扰，但BMR的测量要求受试者长时间禁食，并留在测试设施中过夜，一些研究难以满足BMR的测量条件。出于现实的考虑，RMR就成了更合适的选择[6]。
2008年，发表在《The Journals of Gerontology》上的一篇研究用BMR对巴尔的摩老龄化纵向研究队列进行评估，因为该研究的受试者被安置在老年医学中心的病房内，有充足的条件获得BMR数据。结果发现，较高的BMR是死亡率的重要危险因素，并且独立于年龄、体重指数、吸烟、糖尿病等其他危险因素[7]。
随后在2014年，Jennifer A. Schrack博士在门诊访视期间又进行了人体代谢研究，这次他以RMR来评估志愿者的代谢情况。他对同样来自巴尔的摩老龄化纵向研究的志愿者进行了为期三天的调查，将老人分为长寿组和非长寿组，结果发现调整了年龄、性别、身体成分这些影响因素后，长寿老人具有更低的RMR[8]。
尽管使用了不同的指标，但这两项研究都肯定了低代谢率和抗衰的正向联系。而在现象背后，研究者们推测，长寿者的低代谢率也许是因为体内的慢性炎症水平更低，也可能是因为其代谢效率比高代谢率人群更高，维持生命的能量需求更少[7,8]。
按照上文描述，低代谢抗衰似乎板上钉钉了，但是我们会发现，代表高代谢状态的运动，同样有大量研究肯定了它的抗衰效果，包括减少炎症、改善肌少症与认知功能等[9]。
那么为什么会出现这样看似矛盾的结果呢？
分析下来，其实是由于概念的混淆。通过长期研究，人们发现，运动期间人体确实处于高代谢状态，但未必会升高长期的基础/静息代谢率。
因为运动并不直接提高RMR，而是通过肌肉增长导致RMR升高[10]，而不同类型的运动有着不一样的增肌效果，这就意味着一个长期锻炼的人也可能具有很低的静息代谢率。
显然，长期锻炼的个体同时享受到了低基础/静息代谢率和高代谢的运动状态带来的抗衰收益。不过，前者可以测得，那后者该如何评估呢？
笔者查阅诸多资料后，锁定了最大摄氧量（maximal oxygen consumption，VO₂max）指标。
VO₂max指的是在人体进行最大强度的运动，各器官、系统机能达到最高时，机体所能摄入的氧气含量。这一指标既可用于反映人体有氧运动能力，也可被用来衡量心肺健康这项全因死亡率的独立预测指标[11]。笔者发现它也反映了机体最高代谢率。
就像进行运动规划前，我们需要测量心率储备（=最大心率-静息心率），来评估整体的健康水平，决定进行的运动强度一样[12]，人体也存在一个可以通过最高代谢率-基础/静息代谢率得到的“代谢率储备”，或许“高代谢率储备”，或许才是抗衰人真正的代谢追求。
图注：运动对不同器官和系统衰老过程的影响[9]
在收获“高代谢率储备”上，尽管运动对提升“峰值”（最高代谢率）颇有效果，但在下降“低值”（基础/静息代谢率）上却很平淡[13]。而抗衰领域最经典、最可靠的热量限制法（CR），则在降低基础/静息代谢率方面发挥良好。
通过对过往大量卡路里研究进行分析，科学家们发现，CR会导致代谢率降低，并且和体重的减轻没有明显相关，这意味着代谢率的降低有一部分来自代谢适应（如下图所示）[14]。
图注：显示了热量限制研究和减重研究中测得的体重变化和代谢适应情况[14]
同时，研究者们还探究了CR对运动的影响，发现CR不仅降低静息代谢率，也降低了运动期间的能量消耗。但好在随着CR的时长增加，每日能量消耗总量和运动相关能量消耗的下降逐渐消失，这意味着CR对“代谢率储备”的影响非常有限，在长时间尺度上可以忽略[14]。
CR和运动的结合，仍然是代谢抗衰的绝配方法。
时光派点评
讨论暂时告一段落，目前“代谢率储备”还只是一个缺乏证据的观点，我们还需要更多的研究来证明或证伪。根据马哲思想，事物总是在曲折中前进，目前仍有许多研究在挑战代谢率假说，也许随着时间推移，这项曾经被无数人认可的假说也会被扔进废纸篓，在此之前，让子弹再飞一会吧！
编辑：时光派 姜茶
特邀作者：复旦大学临床医学-卷耳
——TIMEPIE——
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参考文献
[1] Healy, K., Ezard, T. H., Jones, O. R., Salguero-Gómez, R., & Buckley, Y. M. (2019). Animal life history is shaped by the pace of life and the distribution of age-specific mortality and reproduction. Nature Ecology & Evolution, 3(8), 1217–1224. https://doi.org/10.1038/s41559-019-0938-7
[2] Broskey, N. T., Marlatt, K. L., Most, J., Erickson, M. L., Irving, B. A., & Redman, L. M. (2019). The panacea of human aging: Calorie restriction versus exercise. Exercise and Sport Sciences Reviews, 47(3), 169–175. https://doi.org/10.1249/jes.0000000000000193
[3] Wikimedia Foundation. (2023, February 25). Metabolism. Wikipedia. Retrieved March 30, 2023, from https://en.wikipedia.org/wiki/Metabolism
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[5] Wikimedia Foundation. (2023, January 12). 基础代谢率. Wikipedia. Retrieved March 30, 2023, from https://zh.wikipedia.org/zh-tw/基础代谢率
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[7] Ruggiero, C., Metter, E. J., Melenovsky, V., Cherubini, A., Najjar, S. S., Ble, A., Senin, U., Longo, D. L., & Ferrucci, L. (2008). High basal metabolic rate is a risk factor for mortality: The Baltimore Longitudinal Study of Aging. The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences, 63(7), 698–706. https://doi.org/10.1093/gerona/63.7.698
[8] Schrack, J. A., Knuth, N. D., Simonsick, E. M., & Ferrucci, L. (2014). “ideal” aging is associated with lower resting metabolic rate: The Baltimore Longitudinal Study of Aging. Journal of the American Geriatrics Society, 62(4), 667–672. https://doi.org/10.1111/jgs.12740
[9] Carapeto, P. V., & Aguayo-Mazzucato, C. (2021). Effects of exercise on cellular and tissue aging. Aging, 13(10), 14522–14543. https://doi.org/10.18632/aging.203051
[10] Speakman, J., & Selman, C. (2003). Physical activity and resting metabolic rate. Proceedings of the Nutrition Society, 62(3), 621-634. doi:10.1079/PNS2003282
[11] Wikimedia Foundation. (2023, March 19). Vo2 Max. Wikipedia. Retrieved March 30, 2023, from https://en.wikipedia.org/wiki/VO2_max
[12] What is heart rate reserve? Cleveland Clinic. (n.d.). Retrieved March 30, 2023, from https://my.clevelandclinic.org/health/articles/24649-heart-rate-reserve
[13] MacKenzie-Shalders, K., Kelly, J. T., So, D., Coffey, V. G., & Byrne, N. M. (2020). The effect of exercise interventions on resting metabolic rate: A systematic review and meta-analysis. Journal of Sports Sciences, 38(14), 1635–1649. https://doi.org/10.1080/02640414.2020.1754716
[14] Most, J., & Redman, L. M. (2020). Impact of calorie restriction on energy metabolism in humans. Experimental Gerontology, 133, 110875. https://doi.org/10.1016/j.exger.2020.110875
