衰老是一个复杂和渐进的生物学过程,涉及每一个器官和组织广泛的慢性改变,并且和多种疾病相关联,其中阿尔茨海默病就是脑衰老严重后果。即使明知这是避无可避之路,对生命的眷恋让我们仍孜孜不倦地试图延缓衰老,延长寿命,而饮食模式调整正是最容易操作、影响最为深远的防衰老途径。近日,悉尼大学的研究人员指出与热量限制(CR)功能相似的高碳低蛋白饮食(LPHC)不仅保护心脏,还能有效预防阿尔茨海默病!这就意味着我们有望拖住生命老去的脚步!
CR指在提供生物体充分的营养成分如必需氨基酸、维生素等,保证生物体不发生营养不良的情况下,限制每日摄取的总热量。大量实验已表明CR是除遗传操作以外最强有力的延缓衰老方法,被称为衰老研究领域最重大的发现,同时CR还能推迟和降低多种老龄相关疾病如肿瘤、心血管疾病、2型糖尿病等的发病率。所以,能达到CR相似效果的就是真正有益于长寿的饮食模式。那么,LPHC为何能脱颖而出呢?
LPHC对心脏衰老的影响
人体衰老的进程中,大脑和心脏功能的逐步衰退是致命打击,维持二者的健康是抗衰老最重要的目标。在心脏代谢途径中,成纤维细胞生长因子 21(FGF21)作为一种新型的与葡萄糖和脂质代谢有关的代谢调节因子,受肥胖影响,其缺乏与冠心病、动脉粥样硬化等心脏健康疾病息息相关。
研究人员发现,与CR相似,LPHC可驱动FGF21的表达,降低身体脂肪含量、体重、葡萄糖耐量,逆转心脏因肥胖所致的损伤。LPHC通过FGF21为心脏打造了一个保护罩,极大地延缓了心脏的老化。而且,当蛋白质含量为5%时,LPHC对心脏的保护作用达到峰值。
心脏衰老的问题解决了,接下来自然是大脑。有人说,大脑的衰老其实就是海马体的老化,虽有些绝对,但也有一定道理。海马体主要负责长时记忆的存储转换和定向等功能,当其发生进行性病变时,以记忆力减退以及认知障碍为主要临床特征的阿尔茨海默病就应运而生了,而后者正是大脑认知功能基本告罄的标志之一。所以,要拖延大脑老化的进程,必须从海马体下手。
研究人员发现,LPHC除了可提高海马体长寿基因、抗衰老基因的表达,最重要的是还可显著提高蛋白质偶联受体17(Gpr17)的表达。Gpr17在大脑中广泛表达,尤其是海马体的神经祖细胞中,有助于急性损伤后轴突髓鞘形成和神经元修复,而阿尔茨海默病究其根源就是神经元不可修复性损伤。
另外,与CR一样,LPHC与抗炎细胞因子IL-10水平升高有关,而IL-10决定了大脑对急性损伤的反应。同时,LPHC还提高了海马体中树突棘的密度。什么是树突棘?那是你最佳神经元功能和记忆形成的关键!所以,LPHC就是让海马体中的“修理工”大大增加,提高“原料”含量,自然延缓了人们认知和记忆力的减退进程。更有意思的是,功能最佳的LPHC蛋白质含量同样是5%。
LPHC对认知行为和记忆力的影响
目前饮食模式之争此消彼长,未有定论,这项研究无异于为高碳饮食的优越性提供了令人动心的证据,也为心脏和大脑老化相关疾病的预防和控制提供了新建议。但该研究此时仅停留于动物实验,还需要更多证据加以佐证。不管何种饮食方式,能真正有益于延缓衰老,预防疾病的就是最佳,相信会有更多惊喜等着我们。
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低碳水饮食好还是高碳水饮食好?这个问题一直充满争议。前不久,我们报道说低碳水饮食有助于燃烧热量,协助减肥。但新近出刊的《Cell Reports》上发表的一项研究则表明,低蛋白高碳水饮食有助于小鼠健康长寿,尤其是可以防止大脑衰老!
长久以来,人们就把热量限制与衰老联系在了一起。科学家在80多年前就发现,给大鼠限制热量,减少40%的卡路里摄入,可以延长它们的寿命。自此以后,人们陆续证明,从酵母细胞、线虫到小鼠和猴子的各种动物,热量限制(在不挨饿的前提下)都有延长寿命的好处。尽管这个结论目前在人类中还有待证实。
饮食限制是不是真能使人延长寿命另说,更“现实”的问题在于,“对大多数人来说,要限制热量多难啊,毕竟食物哪儿都是。”该研究的一作、悉尼大学博士生Devin Wahl说得很实在。
长期限制热量做不到,那么不限制热量、而是调整热量摄入时,蛋白质、碳水化合物等不同营养成分的比例,是否也可以获得长寿以及改善健康等好处呢?悉尼大学查尔斯·帕金斯中心的研究人员致力于通过动物实验探究低蛋白高碳水饮食的影响。研究结果显示,不受限制的低蛋白高碳水饮食同样可以改善小鼠的大脑健康,加强小鼠的学习记忆能力。
在这项研究中,科学家们把断奶后的小鼠分为五组,按照不同的饮食结构进行喂食,直至15个月时。其中,低蛋白高碳水饮食组摄入的蛋白质分别低至总热量摄入的5%、10%、15%,同时碳水分别超过77%、72%、67%。研究人员检查了小鼠脑中的海马体,发现在这个负责学习和记忆的脑区,低蛋白高碳水饮食组与热量限制饮食组有同样的基因表达变化。测试空间感知和记忆的行为学实验也显示,接受低蛋白高碳水饮食的小鼠有适度改善。
低蛋白高碳水饮食并不是什么新潮流。在日本冲绳、地中海区域的一些传统文化中都有这样的饮食结构。悉尼大学老年医学教授David Le Couteur介绍:“日本冲绳的传统饮食中,蛋白质提供的热量就和实验中低蛋白饮食组的比例相近,约为9%,主要由鱼肉、大豆和植物组成。”
低蛋白高碳水饮食组的小鼠和热量限制组的小鼠一样有改善心血管健康、提高学习记忆基因表达、老年期认知功能较强等优势,但是低蛋白高碳水小鼠会胖一点。
悉尼大学查尔斯·帕金斯中心在此之前还发现(2015年发表的研究),低蛋白高碳水饮食还可以有效改善小鼠的心脏健康和消化健康。长期来看好处不少,不过之前的研究也发现这种饮食方式有个明显缺点:体重增加(捂脸)。
参考资料:
[1] Comparing the Effects of Low-Protein and High-Carbohydrate Diets and Caloric Restriction on Brain Aging in Mice, Cell Reports.https://doi.org/10.1016/j.celrep.2018.10.070
[2] Low-protein high-carb diet shows promise for healthy brain aging, Retrieved November 21, 2018,.https://www.eurekalert.org/pub_releases/2018-11/uos-lhd111418.php
标签: 神经