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学术 2024-12-24 17:05 天津

日前，中国工程院院士张运在接受采访时提到，吃八成饱、有饥饿感会启动长寿基因；穿不暖、稍微有些寒冷感，也会启动长寿基因。表面上看，这两句话似乎有些反常识——我们常用“饥寒交迫”来形容一个人身处逆境，人人唯恐避之不及的饥饿与寒冷反倒能促进长寿？

事实上，尽管有一定简化，但这两句话背后所传递的信息却早已得到了研究结果的支持，背后的生物学原理也已得到了一定探明。

饿肚子的学问

说到饥饿，大家近些年可能听说过“轻断食”的概念。生物学研究中对于“饥饿”的定义则更为精准和复杂。2021 年发表在《自然·衰老》上的一篇综述总结：轻断食在科学上属于“间歇式饮食”的范畴，大致有分为几种——

隔天禁食（alternate-day fasting，ADF）指一天正常吃喝，另一天只摄入水分；5/2 饮食（5：2 diet）指一周里有五天正常饮食，剩余两天只摄入 500 到 700 卡路里；

限时进食（time-restricted feeding，TRF）则将一天分为两个时段，将进食时间限制在其中较短的时段（一般 6-12 小时），剩余时间则不能吃东西。

另一些更极端的方法则将禁食时间延长到 1-2 天，但通常这样的做法较为罕见。

总的来说，间歇式饮食的关键在于“间歇”，一段时间正常进食，一段时间限制摄入的热量。“饿肚子”阶段是其中的关键，因为这能开启代谢模式的切换。

大部分哺乳动物体内，多余的葡萄糖会以糖原的形式储存在肝脏中。经过一段时间的禁食，随着血糖水平下降，肝脏糖原会逐渐消耗，用于维持血糖。而当肝脏糖原储备不足，人体就会切换代谢模式，转而使用酮体和脂肪作为能量来源，也就是我们俗称的“燃烧脂肪”。

脂肪原本是我们的祖先用于储存能量，在难以觅食的冬季抵御严寒的利器。然而随着生活水平的不断提高，现代人饿肚子的少，吃太饱的多，脂肪不断堆积，造成肥胖大流行。根据世界卫生组织（WHO）的数据，2022 年，每 8 个人里，就有一名肥胖症患者。随着体重增加，罹患各种疾病的风险也会上升。

因此“燃烧脂肪”本身就能减少当代“富贵病”的风险。还有一些研究指出，这种代谢模式能让人更好地应对应激压力，延长寿命。

此外，禁食可以通过人体中的相关细胞信号通路，启动人体中的自噬反应，促使那些损伤的衰老细胞凋亡。重新恢复进食后，涌入的营养则能促进细胞再生。从某种意义上说，禁食——恢复进食的循环，就像是给细胞一个推陈出新，更新换代的机会。这样一来，对应的组织和器官也会变得更年轻，更健康。

寒冷的奥秘

武侠小说《神雕侠侣》中有一张神奇的寒玉床，睡到上面的人会觉得奇寒难熬，必须用上全身功力才能与寒气相抗，纵使睡梦中也在无意识地练功。时间久了，内功自会大成。

虽然这是武侠小说里的神奇设定，但近年来，研究人员们也愈发认识到寒冷对动物的益处。比如常用的模式生物线虫，倘若从 20 度的生活环境挪到更高的温度下，寿命就会缩短。相反，如果是前往 15 度左右的环境，则能明显延长寿命。

在小鼠中，研究人员们也看到了类似的结果。仅仅是比体温高出 0.5 度的环境，就足以缩短它们的寿命。相反，如果环境比体温低 0.5 度，小鼠的寿命就能延长。这些研究都清晰地表明，温度与寿命之间有着千丝万缕的联系。

科学家们正在试图找到背后的原因，同样是在《自然-衰老》上，去年发表的一篇论文发现，较低的温度可以激活线虫体内的蛋白酶体，去降解那些聚集在一起的致病蛋白。当他们从线虫转到人体细胞，也观察到了同样的结果：在 36 度的环境下，人体细胞里的这种蛋白酶体开始启动，破坏细胞内那些与疾病有关的蛋白。这或许可以解释寒冷带来的某些益处。

另外的一些解释则更简单粗暴：低温环境下，一切生化反应的速率都会变慢，自然也会放慢衰老的脚步；另外低温也能促进燃烧脂肪，一瘦解千愁。

这些解释听起来都很合理，但需要指出，我们对于寒冷的认识还相当初步，还有很多奥秘有待解决。比如美国密西根大学和华中科技大学合作的一项研究就曾发现，在成年线虫体内，低温能激活位于神经细胞和脂肪细胞上的一种叫做 TRPA1 的蛋白，启动一系列生化反应，最终激活长寿基因 DAF-16/FOXO。

有意思的是，在线虫幼虫身上，同样的环境，却会带来截然相反的效果。事实上，生活在较温暖环境下的幼虫，寿命反倒高出 20%。这些看似矛盾的数据也告诉我们，关于温度对生物的影响，我们要探索的还有很多。

“饥寒交迫”的启示

现有的科学研究只能解释生物面对饥饿或寒冷，体内能产生哪些反应，能怎样潜在影响健康，无法回答“为什么是这样”。为此人们有过不少猜测，一个解释认为现代社会发展得太快了，身体没有跟上这个速度。

如果我们将人体想象成一台智能手机，那么基因组就是我们的硬件，决定着我们的性能上限；而来自环境的各种刺激则像是软件，过去几千年来经历着快速的升级迭代。如今我们可以久坐于恒温的办公室，一伸手就能够上各种食物和含糖饮料，也不必像我们的狩猎——采集者祖先那样四处奔波。我们一手搭建了一个舒适的环境，却让身体感到无所适从。一些当下看来的所谓逆境，反倒更贴近人体所熟知的环境，让它能回到更健康的状态。

当然，以上这种说法只能算一种假说，有待更多证据去证实。不过对于想要改善自己健康的现代人，倒也不需要理清背后的来龙去脉。或许只要遵循一些有着人类研究支持的做法（比如间歇式禁食，短时间的高强度锻炼等，可回顾往期文章），就能看到益处。

另外，我们也可以等待科学界的最新成果。今年的美国化学会春季会议上，圣路易斯华盛顿大学的研究人员找到了一种化合物，可以模拟运动给人体带来的效果。这无疑提供了一种用药物模拟逆境的全新健康思路。我们也期待未来能有更多类似的药物出现，让我们不必经历饥饿和寒冷等令人不适的感觉，就能享受到同样的健康益处。

参考文献

[1]Intermittent and periodic fasting, longevity and disease，https://www.nature.com/articles/s43587-020-00013-3

[2]Effects of Intermittent Fasting on Health, Aging, and Disease，https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMra1905136

[3]Obesity and overweight，https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight

[4]Cold temperature extends longevity and prevents disease-related protein aggregation through PA28γ-induced proteasomes，https://www.nature.com/articles/s43587-023-00383-4

[5]Cold improves longevity for some, shortens life span for others，https://news.umich.edu/cold-improves-longevity-for-some-shortens-life-span-for-others/

[6]Mimicking exercise with a pill，https://www.acs.org/pressroom/presspacs/2024/march/mimicking-exercise-with-a-pill.html

策划制作

作者丨叶拾科普创作者

审核丨张宇中国疾病预防控制中心研究员/博士国家健康科普专家

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