研究背景
长时间不进食是人类在进化历史中的的一种常态，而现代社会中，禁食通常与宗教、文化实践或疾病治疗相关。例如，癫痫患者通过禁食来控制病情，而某些宗教实践则通过禁食来达到净化心灵的目的。近年来，禁食作为一种减肥/体重管理手段受到了广泛关注。然而，尽管禁食在不同领域有着广泛的应用，我们对禁食如何影响人体系统性适应仍然知之甚少。
16+8减肥法（图源于网络）
英国剑桥大学伦敦玛丽女王学院Claudia Langenberg团队，近期在国际代谢顶刊Nature Metabolism （ IF= 18.9）发表最新研究成果：研究团队基于Olink Explore 3072蛋白组学平台，对禁食前后以及禁食期间每天测量的3,000种血浆蛋白时间轨迹特征进行了深入描述，探讨了为期7天的完全卡路里限制（即仅允许水的摄入）对人体健康影响的系统性蛋白组适应性，旨在揭示长时间禁食对人体生理和代谢的具体影响，以及这些变化如何与疾病风险和健康结果相关联。
研究人员发现了九种不同的蛋白质响应聚类，反映了对持续禁食和恢复期间的不同动态适应。这些聚类揭示了蛋白质水平的变化模式，包括在禁食期间增加或减少的蛋白质，以及这些变化的时间轨迹。禁食引起的多器官响应包括胰岛素信号、细胞因子信号、脂蛋白代谢和蛋白质代谢等途径的变化。这些变化可能与禁食期间能量需求的调整和代谢适应有关。
最终，研究人员确定了20个可能介导长期禁食代谢适应的蛋白质，这些蛋白质在当前研究中与血糖和脂质代谢的血液标记物强烈相关，并且有遗传证据表明它们的DNA序列变异影响蛋白质水平，并与改变的葡萄糖和脂质代谢或相关疾病有关。通过识别与血浆蛋白质水平相关的遗传变异，研究人员系统地建立了与疾病和多种健康指标共享的遗传结构，为212种蛋白质建立了潜在因果联系。
该系统性研究从蛋白质组学的角度全面地分析了人类对长期禁食的系统适应性， 估计了在禁食期间变化的212种蛋白质对约500种结果的健康后果，并确定了假定有益（SWAP70与类风湿性关节炎或HYOU1与心脏病）以及不利影响。这些发现不仅增进了我们对禁食生物学的理解，也可能对开发新的治疗手段和提升公共健康水平产生深远影响。研究讨论了禁食期间蛋白质组的变化可能对健康有益的方面，但也指出了研究的局限性，包括样本量小、志愿者组成均质性高、以及其他可能影响结果的因素。未来的研究应当在更广泛的人群中验证这些发现，并进一步研究禁食对健康和疾病的长期效应。
1. Pietzner, M., et al. Systemic proteome adaptions to 7-day complete caloric restriction in humans. Nat Metab (2024). https://doi.org/10.1038/s42255-024-01008-9.
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