几点禁食效果最好？隔天禁食更延寿？药物能否模拟禁食效果？
想必大家对禁食这一概念早就耳熟能详，很多宗教文化习俗中都涉及到相关的饮食习惯。随着现代医学和营养学的发展，我们开始更深入地了解饮食模式与寿命和健康状况之间的关联。
上个月，时光派大咖直播课邀请到了来自美国路易斯安那州立大学的科学家夫妇Adam Bohnert和Alyssa Johnson教授，为我们细致地解读禁食如何助力延寿，以及这种延寿效果的持续时间。
本篇文章总结了直播过程中的精华问题，例如:
1.饮食限制如何延寿？
2.禁食如何触发身体自噬？
3.禁食的延寿效果能持续几代？
4.最好的禁食方式是什么？
Q：饮食限制的基本概念是什么？
饮食限制的基本概念是，限制卡路里摄入，为身体提供禁食窗口。它本质上是一种实践，把饮食限制到一定水平，在这种水平下，不会耗尽身体必需的营养物质。
有很多证据表明，饮食限制对身体健康有积极影响，甚至可以延长寿命。它的延寿效果在线虫、小鼠等许多动物模型系统中都有体现，也有人体临床实验显示出它对健康的益处。
我们可以通过不同的方式实现饮食限制，有些做法只需要减少一天中摄入的卡路里总量，也有一些其他的做法，比如限制一天中摄入卡路里的时间，这种方式被称为限时进食或间歇性禁食。
已证明间歇性禁食和减少卡路里总量一样有好处。你可以维持和平时一样的进食总量，但将进食时间限制在一天中的较短时段，仍然可以获得积极的效果。
Q：饮食限制是如何帮助延长寿命的呢？
禁食主要触发的细胞过程叫做自噬，当你禁食的时候，你的身体已经耗尽了营养，它不再从某种食物中获取营养，你的身体需要寻找其他替代机制，创造一个营养池。
自噬就是这样一种替代机制，自噬是一种细胞内稳态、一种细胞过程。
它有两个主要功能，第一种是清除分子损伤，比如蛋白质沉积和受损的细胞器。自噬将尝试清除细胞中的这些物质，这样就不会造成毒性损害。
但它还有第二个主要功能，当它清除了分子货物，也会将其传递给溶酶体，然后回收，将这些货物分解成更小的碎片，比如单个氨基酸和脂质，然后再循环到细胞质中，这样就为细胞提供了食物中得不到的营养。
所以当进行饮食限制时，它触发自噬主要是为了提供另一种营养来源。但是在这个过程中它也需要某种底物，所以它会去身体各处收集细胞里的任何分子损伤，这对你的健康而言是有益的，因为你在清理细胞，通过这个机制触发自噬。
Q：什么是溶酶体？它的主要功能是什么？
细胞是我们认为的最基本的生命单位，溶酶体是细胞的一部分。溶酶体在我们的细胞内是一个单独的隔间，自噬过程中细胞将物质回收、降解或周转，溶酶体承担的就是这份工作。
溶酶体被包裹在自己的膜里，将自己和细胞的其他部分隔离开，是一个独立的隔间。和细胞的其他部分不同，它的ph值呈酸性，这一点很重要，因为所有的酶，溶酶体内各种分子，它们都在降解、分解、消化物质，需要特定的酸性环境来激活。
通过各种机制得到需要被循环利用的物质，被传送到溶酶体。溶酶体内的酶可以将这些物质切割并回收，同时在这个过程中清除分子损伤，所以溶酶体起到中央控制的作用，吸收废物，然后将它们周转。
Q：囊泡状和管状溶酶体的区别是什么？
管状溶酶体能自我吞噬，可以降解分子货物，囊泡状溶酶体虽然也可以降解货物，但从货物周转率（即降解分子货物、吸收分子损伤或者细胞垃圾的速度）来看，当你有了管状溶酶体这个庞大的网络，货物的周转和降解速度会更快。
当我们进行饮食限制时，需要增强自噬，你会需要更大量的自噬，会有更多的东西需要溶酶体降解。
而囊泡状溶酶体的效率还不够高，所以为了应对大量的自噬，它会形成一个横跨整个细胞的三角形网络，为溶酶体隔室提供了一个更大的表面积。
你可以把它想象成一个生物网格，现在细胞不需要单独的自噬事件，它尝试找到细胞周围的小泡，但现在有一个巨大的平台，这个平台增加了自噬体与溶酶体相遇的概率。它们能够融合并且降解货物，为更大规模的自噬降解提供了一个平台。
用一个类比能更好理解这个概念，你可以想象在自己居住或工作的建筑里，不是每个房间都有垃圾桶，每5个房间才有一个单独的垃圾桶。
也许有个地方可以供你处理废物，但垃圾处理系统超负荷了，有很多垃圾要处理，垃圾桶也可能已经满了。
但如果房间里有垃圾滑道，从一个房间延伸到另一个房间，你可以很容易地按需处理垃圾，这增加处理垃圾的渠道。
Q：溶酶体引起的长寿效应可以遗传给下一代，这种现象背后的机制是什么？
显然，长寿在基因层面上是可以遗传的，但环境也可能对长寿的遗传产生影响，饥饿事件就是一个典型例子。
例如，那些被饿死的动物的后代，即使这些后代自己吃得很饱，没有经历饥饿，但如果它们的祖父母挨饿了，几代前的饥饿事件也会对后代的健康和生理产生影响。
许多研究小组已经探讨过这个问题。在之前的线虫模型研究中，被喂养的后代为了适应祖先的饥饿，在细胞信号方面发生了变化，这些生理变化让它们能够更长寿。
从我们的研究中也得到了证据，我们认为管状溶酶体的形成是对饥饿事件和饮食限制的一种响应。
如果我们不仅关注饥饿的动物，同时关注它们的后代，这些动物可能已经繁衍了两三代。现在我们发现，这些被喂食的动物的后代中，管状溶酶体被诱导了。
通常情况下，被喂食的动物中不会出现管状溶酶。但是，如果几代之前发生了饥饿事件，刺激管状溶酶体形成的信号在几代之后仍然存在。
我们发现，如果阻止那些饥饿动物的被喂食后代形成管状溶酶体，对寿命的影响就不再出现。
因此，我们认为跨代遗传的一部分原因在于，一些机制改变了溶酶体的形态，溶酶体的这种形态变化对寿命影响非常重要。
虽然我们仍然不完全清楚这种跨代遗传的长寿效应的作用机制，但我们认为在一定程度上是由于管状溶酶体，或者由于它们支持自噬的方式。
Q：除了饮食限制，还有什么其他方法能激活管状溶酶体进而延长寿命，比如药物或其他方法?
我们进行了一些基因研究，发现抑制mTOR基因足以诱导管状溶酶体，类似于模拟饮食限制的效果。
mTOR是我们体内主要的营养感知蛋白，有一些药物能够靶向mTOR，比如雷帕霉素。虽然我们尚未进行直接测试，但我们猜测像雷帕霉素这样的药物也会诱导管状溶酶体的形成。
此外，我们还发现了另一种持续诱导管状溶酶体的基因方法，即通过过度表达一种名为SVIP的小基因。当SVIP基因过度表达时，即使动物没有进入禁食状态，在正常饮食的情况下，我们也能够随时创建管状溶酶体网络。
SVIP是一种非常小的蛋白质，只包含77个氨基酸，是一节非常短的肽链。从理论上讲，它可以用来合成小肽，类似于小分子药物。我们的长期目标是将SVIP作为治疗对象，探索其在医学领域的潜在应用。
Q：对人类来说怎样禁食最好？
将饮食限制和运动结合可能会产生复合效应，饮食限制的同时调节昼夜节律和睡眠也会产生复合效应。
在一项研究中，研究人员表明，最好在一天开始的时候减少卡路里的摄入，在睡觉前的晚些时候进行禁食。
我们睡觉时自噬会自然地更加活跃，如果在入睡前有一段禁食期，就能更早启动自噬。
然后当你睡觉的时候，自噬会提升到比正常情况下更高的水平，因此可以收获更大的自噬激活效果。
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