撰文丨nagashi
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
今年的诺奖季，谷歌（Google）堪称最大赢家，诺贝尔物理学奖得主Geoffrey Hinton作为副总裁在谷歌工作了十年（2013-2023年），谷歌旗下公司DeepMind的Demis Hassabis、John Jumpe则获得了 诺贝尔化学奖。
作为国际互联网巨头，谷歌对生命科学同样保持关注，就在通过收购Geoffrey Hinton名下公司将其招入麾下的同一年（2013年），谷歌还创立了一家名为Calico Life Sciences的公司， 该公司致力于解答我们这个时代最具挑战性的生物学问题——人类是如何衰老的，以及如何开发干预措施帮助人类活得更长、更健康。
在DeepMind的Demis Hassabis、John Jumpe获得诺贝尔化学奖的同一天，Calico Life Sciences的研究人员在Nature期刊发表了一篇重磅研究论文，尝试揭开为什么吃的少能够延长寿命。
近年来，禁食成为备受追捧的生活方式之一，不少人甚至将其奉为健康箴言。事实上，越来越多研究表明，禁食在广泛的物种中可以促进代谢健康，延长寿命，改善衰老相关疾病。
然而，禁食带来的益处往往因人而异，对小鼠和非人类灵长类动物的研究表明，禁食的影响受到诸多因素影响，包括性别、体型和遗传差异等。因此，禁食在个体水平上的这种差异的具体分子机制仍需要进一步探究。
2024年10月9日，抗衰领域明星公司Calico Life Sciences（谷歌旗下公司）联合美国杰克逊实验室、宾夕法尼亚大学的研究人员，在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Dietary restriction impacts health and lifespan of genetically diverse mice（饮食限制影响遗传多样性小鼠的健康和寿命）的研究论文。
该研究表明，尽管热量限制（Caloric Restriction，CR）可以延长寿命，但遗传因素在其中发挥着更关键的作用，并且禁食带来的代谢益处与寿命延长并不完全重叠，甚至存在完全相反的情况——一些有益于寿命延长的生理变化将损害生理健康。这些发现来自一项对近1000只多样性远系繁殖小鼠的饮食限制（DRiDO）研究，进一步阐释了饮食限制与寿命之间的复杂关系。
在许多物种中，热量限制（CR）延缓了年龄相关疾病的发生并延长了寿命。然而，对于个体而言，长期遵守热量限制是十分具有挑战性的，因而人们的兴趣已经转移到更宽松的饮食限制（Dietary Restriction，DR） 形式——例如间歇性禁食（IF），这些形式也均被证明可以改善代谢和健康。
多项研究表明，在小鼠身上，定期禁食可以在不减少总能量摄入的情况下带来健康益处，并且这种健康益处可以通过在一天中的特定时间进食来优化，这表明热量摄入和进食时间都有助于改善生理健康并延长寿命。
值得注意的是，禁食的安全性和有效性可能取决于年龄、健康状况和遗传等因素。目前仍缺乏关于预测个体对饮食限制反应的生理标志物，识别这些预测因子有助于指定个性化的禁食策略，并阐明禁食影响寿命的具体分子机制。
在这项最新研究中，研究团队利用960只具有遗传多样性的雌性小鼠，探究了热量限制（CR）和间歇性禁食（IF）等饮食限制形式会如何影响个体的健康与寿命，这些小鼠代表了或在不同物种中具有普适性的一系列生理特征。
在禁食试验中，这些小鼠被随机分配为5组，每组小鼠接受五种饮食中的一种：无限制饮食，每周禁食一天，每周连续禁食二天，以及两种热量限制——八分饱（热量摄入比基线低20%）和六分饱（热量摄入比基线低40%） 。每组小鼠的饮食模式从六个月大开始，直至终生。
小鼠分组示意图
结果显示，无限制饮食组小鼠平均寿命为25个月，两组间歇性禁食组小鼠平均寿命为28个月，八分饱小鼠平均寿命为30个月，六分饱小鼠平均寿命为34个月。
这些数据表明：首先，所有饮食限制（DR）都能延长小鼠寿命，其效果与限制程度成正比，但只有热量限制（CR）会显著减慢衰老速度。其次，无论小鼠体重如何，热量限制（CR）延长寿命的程度是一样的。再者，间歇性禁食（IF）的延长寿命作用，对干预前体重就高的小鼠没有效果。
饮食限制（DR）可以延长小鼠的寿命
值得关注的是，该研究还发现，对寿命最有力的预测指标之一是在实验压力下维持体重的能力。饮食限制被发现能改善小鼠的代谢健康，例如空腹血糖水平，但代谢改善与寿命延长不直接相关。更令人惊讶的是，虽然饮食限制会产生多种影响，但遗传背景对寿命的影响比饮食干预更大。
健康和代谢特征随着年龄和饮食的变化而变化，但它们并不能有效地预测寿命
该研究的第一作者兼共同通讯作者Andrea Di Francesco博士表示，通过纵向分析了数百个生理特征，这项研究强调了生理韧性——特别是维持体重、身体组成和关键免疫细胞群等生理指标，均可作为长寿的主要生物标志物。但遗憾的是，该研究结果还显示，禁食的促长寿效应可能与其代谢影响无关，而遗传背景被证明是影响寿命的更为关键的因素。
总而言之，这项发表于Nature研究表明，在小鼠中，禁食能带来显著的代谢益处，但它们并非直接与延长寿命挂钩，相比之下，遗传因素对寿命的影响比饮食干预更大。因此，禁食对健康和寿命的影响并不完全重叠。
免疫和血液学特征随着年龄和饮食的变化而变化，并可用于预测寿命
值得一提的是，该研究发现，改善健康和延长寿命并非同义词，一些禁食导致的延长寿命的生理改变实际可能会损害生理健康——例如体重下降、体温下降、觅食行为改变和免疫系统变化等，这些可以延长寿命的生理变化可能导致感染的易感性。这些现象也警示着极端禁食行为的潜在风险。
因此，后续仍然需要进一步探究热量限制（CR）和间歇性禁食（IF）等禁食形式是否能够在改善代谢健康的同时延长个体寿命，这一见解对于人类饮食干预研究中生物标志物的选择具有重要意义。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08026-3