通过间歇性禁食或限制热量摄入，可以通过诱导线粒体自噬来调节健康。
间歇性禁食是一种饮食模式，它不是单纯地限制热量摄入，而是在进食和禁食之间循环。常见的方法包括 16/8 禁食法（每天禁食 16 小时，在 8 小时内进食）、5:2 禁食法（每周正常进食 5 天，2 天进行大幅热量限制）等。
线粒体自噬是细胞选择性地清除受损或多余线粒体的过程。在正常细胞中，当线粒体出现轻微损伤、膜电位改变、活性氧（ROS）积累等情况时，会触发线粒体自噬机制，通过自噬体与溶酶体融合来降解这些线粒体，维持细胞内线粒体网络的质量和功能稳态。
一、间歇性禁食诱导线粒体自噬的过程：
1. 代谢变化
- 禁食期间，身体的能量来源从葡萄糖为主逐渐转变为脂肪分解产生的酮体。这种代谢转换会影响细胞内的信号通路。
- 血糖水平降低，胰岛素分泌减少，而胰高血糖素等激素水平升高，这些激素的变化会调节细胞的代谢和自噬相关基因的表达。
2. 激活自噬信号通路
- 间歇性禁食能够激活细胞内的一些关键信号分子，如 AMP - activated protein kinase（AMPK）。AMPK 是细胞能量代谢的重要传感器，在能量不足时被激活。激活的 AMPK 可以直接磷酸化并激活自噬相关蛋白，启动自噬过程。
- 同时，禁食还可以抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路。mTOR 是自噬的负调控因子，其活性降低有利于自噬的发生，包括线粒体自噬。
3. 线粒体的标记和识别
- 激活的自噬相关蛋白会促进线粒体被标记，通常是通过泛素化等方式，标记后的线粒体被自噬体识别。
- 一些特定的蛋白质，如 Parkin 和 PINK1，在线粒体自噬的识别过程中发挥关键作用。在受损线粒体中，PINK1 积累并招募 Parkin，进而促进线粒体的泛素化。
4. 自噬体形成和线粒体清除
- 被标记的线粒体被双层膜结构的自噬体包裹，形成自噬小体。
- 自噬小体与溶酶体融合，溶酶体内的水解酶将线粒体降解，完成线粒体自噬过程。
二、对健康的调节作用
1. 延缓衰老
- 线粒体功能随着年龄的增长而逐渐下降，受损线粒体的积累会产生大量活性氧，进一步损伤细胞。通过间歇性禁食诱导线粒体自噬，可以清除这些受损线粒体，减少氧化应激，从而延缓细胞和机体的衰老过程。
- 改善与衰老相关的代谢紊乱，如胰岛素抵抗、血脂异常等。
2. 增强代谢健康
- 促进脂肪代谢，因为线粒体自噬可以优化线粒体网络，提高线粒体对脂肪的氧化能力。这有助于减少体内脂肪堆积，预防肥胖及其相关疾病，如 2 型糖尿病。
- 改善血糖控制，增强细胞对胰岛素的敏感性。
3. 保护神经健康
- 在神经系统中，线粒体自噬对于神经元的存活和功能至关重要。间歇性禁食可以减少神经细胞内受损线粒体的积累，降低神经炎症，保护神经元免受氧化应激损伤。
- 可能对神经退行性疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病等具有潜在的预防和治疗作用。
4. 增强心血管功能
- 维持心脏和血管细胞内线粒体的健康，提高心肌细胞的能量代谢效率，增强心脏的收缩和舒张功能。
- 改善血管内皮细胞功能，减少动脉粥样硬化的发生风险。
参考文献：https://doi.org/10.1002/jcsm.12611
