热量限制（CR），指在不剥夺生物体必需营养素、不发生营养不良的情况下，限制每日摄入的总热量。
早期研究显示，热量限制可以改善机体健康状态并延长不同物种的寿命。然而，热量限制对胰腺细胞的结构和功能尚不清楚。
2024年10月，来自美国范德比尔特大学的Rafael Arrojo e Drigo教授团队在Nature Communications 杂志发表题为“Calorie restriction increases insulin sensitivity to promote beta cell homeostasis and longevity in mice”的文章，该研究发现，长期热量限制可延缓β细胞衰老并延长细胞寿命。
研究人员首先将8周大的小鼠进行2个月的20%热量限制，并量化体内葡萄糖稳态机制。结果发现，由于脂肪量和肥胖减少，热量限制组小鼠没有明显的体重增加。相比之下，暴露于高脂饮食2个月的小鼠消耗更多的卡路里并变得肥胖。
为了量化CR对体内β细胞胰岛素释放和葡萄糖稳态的影响，研究人员进行了一系列口服混合膳食耐量试验。结果发现，与任意进食组小鼠相比，热量限制组小鼠的葡萄糖耐量有所改善。
此外，血清胰岛素测量显示，热量限制组β细胞分泌的胰岛素比随意进食组少50%。用GLP1受体激动剂预处理热量限制组和随意进食组小鼠后，两组小鼠的葡萄糖耐量和胰岛素释放均有所改善。这些结果表明，热量限制不会损害体内β细胞刺激的胰岛素分泌机制。相反，由于外周胰岛素敏感性增强，热量限制下β细胞对胰岛素释放的需求更低。
接下来，研究人员使用 IHC 测量 53BP1 和 Lmnb1 蛋白水平，并使用 mRNA 荧光原位杂交量化衰老相关基因的表达。结果发现12 个月的热量限制降低了 53BP1 的年龄依赖性积累，维持了较高的 Lmnb1 水平，并降低了多种衰老标志物的表达。
最后，研究人员发现热量限制可增强胰腺β细胞自噬和线粒体结构功能。此外，热量限制小鼠的胰腺和胰岛 β 细胞质量减少表明热量限制与大多数有丝分裂后细胞状态有关。通过对 β 细胞寿命进行量化，发现热量限制可显著促进β细胞寿命。
总而言之，该研究表明热量限制可增强胰岛素敏感性，从而促进 β 细胞健康和长寿。从机制上说，热量限制可上调 β 细胞身份和能量稳态机制，同时降低 β 细胞衰老标志物的表达。
