《Science》最新发现！限时禁食法的背后机制，既能控制体重，还能健康长寿？
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在采访中他大方袒露，使他体重和颜值回春的秘密就在于：16小时不吃饭，剩下8小时随便吃的——16-8间歇性禁食法。
图：来源于微博
与16-8间歇性禁食法相似，限时禁食法（Time-Restricted Feeding），也是一种大众广泛践行的热量限制方法。然而一直以来，我们只知道限时禁食法能达到良好的减重和抗衰效果，但其背后所涉及的机制却尚不明确。
刚刚，来自美国西北大学的Joseph Bass团队，在顶刊《Science》发文称，发现了限时禁食法的背后机制，不论你吃得再多、动得再少，都能有效保持体重并维持身体的健康[1]！
早在2019年，就有研究发现，在本该禁食并休息的时间大肆吃喝，不仅会面临体重的飙升，长期下去甚至会促进老年性相关代谢疾病的发生[2]。
2021年，Nature的一篇研究继续证明，我们在实行热量限制时，不只要吃得少，还要明确进食时间[3]。而今年5月另一项发布于Science的研究，也再次证实，吃对时间的重要性——延长寿命35%[4]。
今日这项研究中，上述结论又一次得到有效证实。
研究人员将幼年小鼠分为三组，分别进行全天、昼（非活跃期）和夜（活跃期）的高脂饮食。
仅需一个月，便发现在活跃期进食的小鼠，它们的身体会支出高额的能量，因此不会明显增重，且身体各项生理指标均正常。而其他两组的小鼠，它们的代谢指标受到明显干扰，体重也显著增加了[1]。
图：（B）小鼠体重变化；（C）食物的摄入量和消化速率；（F）呼吸交换率；（G）总能量消耗
其中深蓝色代表全天进食，红色代表非活动期进食，浅蓝色代表活动期进食
研究人员为了解这一现象差异的背后机制，于是对调控能量代谢的脂肪细胞进行组学分析。
他们发现，在活跃期进食的小鼠，不论是存储能量的白色脂肪细胞（iWAT），还是产生能量的棕色脂肪细胞（BAT），它们的循环代谢产物含量均达到峰值，而且节律相关基因的表达明显升高，此时的脂肪细胞处于旺盛的产热状态[1]。
而处于另外两种饮食阶段的小鼠，它们体内的脂肪细胞并未有明显的代谢变化。
图：iWAT和BAT中的基因表达
由此可见，脂肪细胞是有着自己的一套能量代谢规律的，这种规律又叫产热节律的，与我们的正确进食时间相符合[5]。
为了解产热节律发生的背后机制，研究人员对脂肪细胞的成分进行统计，发现脂肪细胞在产热过程中，肌酸的含量随之显著增加。
肌酸，是精氨酸、甘氨酸及甲硫氨酸三种常见氨基酸的代谢产物，能够促进线粒体产能，快速合成ATP，为肌肉和神经细胞提供能量，加速疲劳恢复[6]，深受广大健身爱好者的喜爱。
此前，肌酸在临床实验中也得到多次证实，不仅可以减少脂褐素（衰老相关色素）在内脏器官中的积累，改善线粒体功能障碍，还对老年性相关的心血管疾病和认知功能障碍都能起到有效的治疗[7]。
进一步分析表明，脂肪细胞中参与昼夜节律（Nr1d2、Arntl）、炎症（Irf4）、新陈代谢（Ucp3）相关的基因，与肌酸代谢的相关基因（Ckb）高度重叠，这就说明肌酸的代谢与脂肪细胞的产热存在高度联系。
图：（左）热图显示脂肪细胞中的RNA表达；（右）节律相关基因与肌酸代谢相关基因的重叠
同时，实验表明，肌酸的分解和合成也存在着一个循环过程，而这种肌酸循环正是脂肪细胞产热节律的内在机制！
研究人员通过代谢组学分析发现，尽管进行了高脂饮食，但在活跃期的小鼠，它们的肌酸合成能力能够达到更好的效果，脂肪细胞的消耗代谢能力也大幅上升；而在非活跃期的小鼠，体内的肌酸早早就进行了分解，脂肪细胞进入了储能休息期[1]。
图：肌酸循环对脂肪细胞的代谢调节
（D）左：TRE-Bmal1敲除小鼠的肌酸循环受限 右：正常小鼠体内的肌酸循环；（E）小鼠体重变化
我们之所以要在正确的时间进行热量限制，正是因为背后的肌酸循环调节着脂肪细胞的代谢，从而有效减重和维持健康。
最后，研究人员还对肌酸循环受损的小鼠使用外源性肌酸补剂，发现小鼠体内的肌酸循环得到了有效恢复，脂肪细胞的节律相关基因的表达也显著上升，小鼠体重也不再增加[1]。
那么看来，若是在不正确的时间内进食的话，及时补充外源性肌酸，也能有效控制体重。
时光派点评
随社会节奏的加快，不断增大的压力使大家的饮食也变得不规律，小龙虾、泡面、蛋糕...各种高脂饮食逐渐填满了我们的漫漫午夜。然而，此时的脂肪细胞不再进行产热工作，大量热量只能在体内不断堆积，久而久而，啤酒肚、大象腿、水桶腰等令人难以接受的体型变化开始陆续找上门。
但控制住嘴永远是一件难以自持的事，所以比起吃得少，我们更要学会吃得巧！Bass教授建议，可以通过摄入一定含量的肌酸补充剂，刺激脂肪细胞在非活跃期进行产热作用，或者选择在肌酸合成的旺盛期进行热量摄入，都能有效抑制体重的增加[1]。
派派不禁设想，难道这意味着摄入肌酸补充剂后，各种高热量食物就可以任我们吃？既能享受口福，又不增加体重，还能健康长寿，何乐而不为。
参考文献
[1]Chelsea H, Benjamin J. W, Nathan J. W. (2022). Time-restricted feeding mitigates obesity through adipocyte thermogenesis. METABOLISM, 378(6617), 276–283. https://doi.org/10.1126/science.abq8271
[2]Perez, G. S., Cordeiro, G., Santos, L. S., Espírito-Santo, D., Boaventura, G. T., & Barreto-Medeiros, J. M. (2019). Does a high-fat diet-induced obesity model brown adipose tissue thermogenesis? A systematic review. Archives of medical science : AMS, 17(3), 596–602. https://doi.org/10.5114/aoms.2019.86781
[3]Pak, H.H., Haws, S.A., Green, C.L. et al. Fasting drives the metabolic, molecular and geroprotective effects of a calorie-restricted diet in mice. Nat Metab 3, 1327–1341 (2021). https://doi.org/10.1038/s42255-021-00466-9
[4]Acosta-Rodríguez, V., Rijo-Ferreira, F., Izumo, M., Xu, P., Wight-Carter, M., Green, C. B., & Takahashi, J. S. (2022). Circadian alignment of early onset caloric restriction promotes longevity in male C57BL/6J mice. Science (New York, N.Y.), . Advance online publication. https://doi.org/10.1126/science.abk0297
[5]Saullo, C., Cruz, L., Damasceno, D. C., Volpato, G. T., Sinzato, Y. K., Karki, B., Gallego, F. Q., & Vesentini, G. (2022). Effects of a maternal high-fat diet on adipose tissue in murine offspring: A systematic review and meta-analysis. Biochimie, 201, 18–32. https://doi.org/10.1016/j.biochi.2022.06.009
[6]Candow, D. G., Forbes, S. C., Chilibeck, P. D., Cornish, S. M., Antonio, J., & Kreider, R. B. (2019). Effectiveness of Creatine Supplementation on Aging Muscle and Bone: Focus on Falls Prevention and Inflammation. Journal of clinical medicine, 8(4), 488. https://doi.org/10.3390/jcm8040488
[7]Sun, Y., Rahbani, J.F., Jedrychowski, M.P. et al. Mitochondrial TNAP controls thermogenesis by hydrolysis of phosphocreatine. Nature 593, 580–585 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03533-z
