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通过调节体温来控制卡路里摄入

2020 / 09 / 10新浪

很早就有人把少吃一点与改善健康联系在了一起。大量实验证据表明,从线虫、小鼠到猴子的各种动物,减少热量摄入,与延长整体寿命和降低患癌症、心血管疾病、糖尿病等的风险有关。

然而,大幅度减少卡路里摄入对于吃货来说太残忍了,要长期坚持更是困难。有没有办法更容易地实现热量限制带来的健康好处?

图片来源:Pixabay

近日,根据发表在《科学》子刊Science Signaling上的一项新研究,美国斯克利普斯研究所(The Scripps Research Institute)的科学家们阐明,体温在饮食干预过程中起着关键作用。在此基础上,研究人员希望进一步开发药物,通过模拟体温调节达到想要的健康效果。

科学家们过去注意到一个现象,在食物摄入量较少的情况下,哺乳动物的体温会有所下降。这也不难理解,毕竟我们每天吃下的食物大约一半转化为能量是为了维持体温。当食物不足时,降低体温有助于节约能量,以便熬到食物再次充足的时候。

图片来源:123RF

这项研究的主要负责人之一Bruno Conti教授过去曾发现,通过基因改造让小鼠的核心体温减低0.3~0.5°C,就能延长其寿命近20%。相反,如果核心体温保持不变,即便少吃,也没有明显的帮助。还有实验显示,如果设法防止小鼠体温下降,限制卡路里的抗癌效果就大打折扣。

那么问题来了,热量限制为什么会带来健康好处:是减少卡路里本身,还是摄入减少时产生的体温变化?

为了回答这个问题,Conti教授的研究团队设计了一组实验来独立评估营养素减少和体温的影响。他们把小鼠分为两组,分别在不同的温度下开始少吃。一组在普通的室温(大约22°C);另一组始终在较热的30°C,因此体温的下降程度很微弱。

实验示意图:在较高温度的条件下,减少食物摄入引起的体温变化不明显
实验示意图:在较高温度的条件下,减少食物摄入引起的体温变化不明显

然后,他们利用Cary Siuzdak教授开发的活性代谢组学技术,测量和比较了两组小鼠新陈代谢的各种产物。通过这种方式,他们可以在动物的血液和大脑中找出由于营养物质或体温降低而改变的化学物质。研究人员指出,这是首次对体温降低导致的代谢物变化做出综合分析。

通过代谢组学分析两组小鼠全身和大脑的代谢物变化
通过代谢组学分析两组小鼠全身和大脑的代谢物变化

结果显示,30°C环境下,由于体温很难降下来,吃得少引起的全身代谢变化被抵消了近40%。“我们收集的数据表明,在限制热量摄入的过程中,温度对代谢的影响并不亚于营养物质本身,甚至更大。”Conti教授概括。

通过计算分析代谢组学的结果,科学家们进一步确定了触发核心体温变化的代谢物及其起作用的程度。他们发现,下丘脑(调节体温的关键脑区)产生的一氧化氮和亮氨酸脑啡肽(leucine enkephalin),对体温变化起到了优先作用。

直接注入外源性亮氨酸脑啡肽(LeuEnk)引起了小鼠的体温变化
直接注入外源性亮氨酸脑啡肽(LeuEnk)引起了小鼠的体温变化

随后的实验中,当研究人员给小鼠注入合成的亮氨酸脑啡肽类似物,或是干扰一氧化氮作用的药物,果然可以直接影响小鼠的体温,验证了上述结果。

研究人员表示,他们将继续考察在热量限制时体温引起的变化,找出合适的靶点,目标是开发一种“温度模拟剂”,在不用真正降低体温的情况下就模拟体温下降的代谢效果。而有了这样的方法,我们也就不用为了促进健康而痛苦地节食、禁食了。那可太COOL了!