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饥饿疗法能延缓衰老吗?

2019-11-03 19:56:45

维拉克斯于1656年创作的《镜前的维纳斯》,伦敦国家艺术收藏

抗衰老(节选)

文|袁岳

永生是一个难以捉摸的目标,延缓衰老是大多数人的希望。抗衰老是当前科学界的热门话题,大量新的研究成果值得详细介绍。

饥饿治愈一切疾病。

洛杉矶是美国西部最大的城市。著名的南加州大学位于洛杉矶市中心。早在1975年,该大学就建立了伦纳德·戴维斯老年学院(Leonard Davis College for the Elderly),专门从事与老年人相关的课题研究。这是世界上所有大学中第一所老年学院。它在老年学领域享有很高的声望。我“人类长寿探索之旅”的第二站从这里开始。

这所学院汇集了老年学领域的几位国际知名学者。不幸的是,我最想采访的沃尔特·兰格教授碰巧在国外讲课,没有和他见面。然而,我采访了在实验室工作的中国助理教授韦敏博士,并间接了解了他最近的工作方向。

兰格教授的研究课题非常简单,那就是如何通过控制饮食来延缓衰老。这个话题始于20世纪30年代初,当时美国刚刚经历了大萧条,许多人没有足够的食物。一个美国私人基金会委托康奈尔大学的克莱夫·麦基博士研究饥饿是否会影响青少年的发展。当然,麦基博士不敢直接对人类进行实验,所以他选择了也是哺乳动物的老鼠。

许多老鼠在研究开始时饿死了,因为他们不能控制饮食。经过一些测试后,麦基发现,在保证基本蛋白质和维生素供应的前提下,如果热量降低到正常水平的50%-70%,老鼠不会饿死,它们的发育过程也不会停止,只是速度稍慢一些。

然而,接下来的事情让麦基大吃一惊。饥饿的老鼠实际上比对照组活得更长,平均寿命接近30%。不仅如此,饥饿的老鼠看起来精力充沛,所有生理指标一般都比对照组好得多,糖尿病、心脏病和癌症的发病率也下降了很多。总之,适当的饥饿似乎会延缓老鼠的衰老速度,少吃会带来更好的生活。

这个结论似乎违背了常识,受到了许多人的批评。反对者认为麦基博士一定弄错了数据,颠倒了实验组和对照组。麦基教授本人也有一些疑问,没有再进一步。结果,这件事逐渐被遗忘了。

在此期间,长寿研究继续进行。世界各地的人民部门提出了各种长寿建议,最终证明是错误的。事实上,如果我们只计算治疗次数,衰老可能是世界上最容易治疗的疾病。我们每个人都必须知道几个长寿秘诀。它们听起来都很合理。每隔几天,报纸和杂志的健康专栏就会发布一条抗衰老的建议。每一个听起来都无可挑剔,但事实上,它们都经不起科学实验的考验。他们都失败了。

在20世纪80年代,有人记得半个世纪前的老鼠实验,并决定再次尝试这种饥饿疗法。这次研究人员尝试了酵母、线虫和果蝇,发现效果非常好。适当的饥饿不仅能延长寿命,还能延缓衰老。之后,研究人员使用更先进的猴子做实验,因为猴子的平均寿命更长,而且实验还没有完成。饥饿是否能延长寿命尚不清楚,但至少现有的实验数据表明,适当的饥饿确实能使老年猴子更健康,而且抗衰老的效果似乎是稳固的。

尽管猴子和人类在进化上非常接近,科学家们仍然非常谨慎。毕竟,动物的生活环境与人类相差甚远。动物实验极其成功,而人类实验悲惨失败的例子太多了。

……

1991年,一场事故扭转了局面。那一年,美国宇航局在亚利桑那州沙漠建造了一个“生物圈2号”。八名“宇航员”将在里面生活两年,并努力过上完全自给自足的生活。罗伊·沃尔福德是队医之一。他当时的另一个身份是洛杉矶加利福尼亚大学的老年学专家,他只是对饥饿疗法感兴趣。他已经在自己身上做了10多年的实验,并且自我感觉良好。不幸的是,或者幸运的是,生物圈2号的气候控制系统出了问题,导致粮食产量远远低于预期,八个成员每天仅消耗1500卡路里,比正常水平低30%。八个人别无选择,只能坚持下去。这样,上帝给了沃尔福德一个绝佳的机会。他跟踪观察了八个人(包括他自己)两年。结果再次表明饥饿疗法相当有效。这八个人不仅健康,而且所有的指标都变好了。每个人似乎都越来越年轻了。

严格来说,这也不是一项高质量的研究,但这一带有光环的事故引起了媒体的广泛关注,并再次将饥饿治疗推到前台。这种疗法的学名叫做“热量限制饮食”。顾名思义,这种方法只将饮食中的总卡路里限制在正常值的60%-80%左右,这大致相当于成人每天摄入约1500卡路里,而不是标准的2100卡路里。但是,这种方法对营养成分的搭配要求很高,不能缺少蛋白质、脂肪、维生素等微量元素,否则无效。

由于各种营养素都是必不可少的,饥饿疗法只能专注于减少碳水化合物,碳水化合物是能量的主要提供者。有些人把饥饿疗法等同于限制碳水化合物的“阿特金斯饮食法”。虽然不完全准确,但还不错。两者的区别在于阿特金斯饮食法只限制碳水化合物,但饥饿疗法也对总卡路里有严格的限制,这比阿特金斯饮食法更难实施。

南加州大学伦纳德·戴维斯老年医学学院的沃尔特·兰格教授主要研究营养和衰老

我采访的所有长寿专家都告诉我,饥饿疗法是延缓衰老的唯一方法,所有其他方法都不确定,需要进一步研究。"我参加了许多关于抗衰老的学术研讨会,发现了一个有趣的现象。"巴克研究所主任埃里克·威尔丁(Eric Wilding)博士对我说,“许多参加会议的学者如果午餐点汉堡包,肯定会把面包扔到一边,只吃夹在中间的肉饼、奶酪和蔬菜。”威尔丁医生向我承认他自己也这么做了,因为他是饥饿疗法的支持者。

然而,这种方法对于普通人来说很难坚持,因为它太违背人性了。“据我所知,一项关于饥饿疗法的人体实验已经连续进行了15年。据说受试者的生理指标比正常人好得多。唯一的缺点是这些人都在服用抗抑郁药。”南加州大学老年医学学院助理教授贝勒尼基·贝纳永博士对我说:“饮食是生命的基础。食物是世界上最危险的药物。我们的大脑已经进化成一种状态,我们需要吃饱才能永远快乐。如果一个人每天只能吃60%的食物,他肯定不会快乐。”

显然,如果减缓衰老的代价只能是抑郁,那么这种方法无论多么有效,都肯定行不通。兰格教授当然明白这一点,所以他试图发明一种折衷方案,不仅能享受饥饿疗法的好处,而且不会太难。经过一番尝试,他找到了它,那是清淡的食物。

顾名思义,所谓的“清淡饮食”意味着你不必坚持长时间的饮食,而是逐渐减少饮食中所含的卡路里。兰格认为,周期性饥饿的好处会被身体记住,也会带来长寿的效果。

为了验证自己的想法,兰格教授首先在酵母中做了一系列实验,证明光吃确实有效。然后他带老鼠做实验,专门为老鼠设计了一套特殊的喂养程序,平时随便吃,但每两个月他拿出4天来尽量吃得清淡些,也就是说,每天总卡路里摄入量只相当于平均水平的三分之一到一半。食物的成分也经过精心搭配,以确保不缺乏碳水化合物、蛋白质、脂肪和微量元素。结果表明,即使小鼠从中年开始轻度进食,小鼠的平均寿命仍会延长,同时健康状况也会明显改善。腹部脂肪会减少,癌症发病率会降低,免疫系统会增强,骨密度会增加,甚至皮肤会更好。

这篇论文发表在2015年6月18日出版的《细胞》杂志的副刊《新陈代谢》上。一旦出版,它立即在全世界引起强烈反响。后来,兰格教授招募了一组志愿者,并开始对人们进行饥饿治疗试验。实验持续了3个月。志愿者每个月吃5天清淡的食物,只吃他特别配制的营养配方。3个月后,对其血压、血糖、胆固醇等健康指标进行测量,结果明显改善。所以他趁热打铁,成立了一家名为extra的保健公司,在网上销售营养配方。据说,购买者只要一年吃6-12顿清淡的食物,每次5天,每天只吃延长的配方奶粉,就可以享受饥饿疗法带来的各种好处,饥饿程度更低。

必须指出,这种营养配方没有经过严格的临床试验,因为它不是一种药物,而是几种常见食品的特殊组合,可以在没有fda批准的情况下上市。如果读者寻找“健康食品”,你会发现市场上有很多这样的产品,价格远远高于食品本身的生产成本。你是否愿意购买取决于你是否同意产品背后的理念。

模拟自然

兰格和许多竞争对手发明了这种延长营养配方,他们有一个统一的名字,叫做“空腹模拟饮食”。这意味着,由于饥饿疗法是唯一被证明能够延缓衰老的方法,而且这种方法本身对于普通人来说太难掌握,所以尝试模拟禁食的效果并降低实施难度,从而使消费者更容易接受。

如果你想达到这个目标,你必须首先找出饥饿疗法的原则,然后你才能充分利用优势,避免弱点。例如,兰格发明了这种饮食方法。使用者一年的总卡路里摄入量不低于普通人。然而,兰格认为饥饿治疗成功的关键不是总卡路里摄入量,而是饥饿。他认为饥饿会导致使用者体内一系列有益的化学变化,这也是延缓衰老的原因。

如果你相信这种说法,那么一度流行的“少吃多吃”饮食是错误的。这种方法的倡导者认为,饥饿疗法的关键在于总卡路里摄入量,所以为了达到少吃但不那么饿的效果,这种方法建议每个人饿的时候吃,但每次只能吃一点,只要能帮助他们度过最痛苦的阶段。

威尔丁博士非常反对这种“少吃多吃”的饮食,因为他自己认为饥饿是关键。他向我介绍了一个由著名的索克研究所做的动物实验。研究人员用不同的方法给老鼠喂食相同的垃圾食品,发现最好的方法之一是一天只吃八个小时,在接下来的16个小时里不提供任何食物,让老鼠挨饿。根据人们的说法,这种方法相当于一天只吃两餐,两餐之间不吃零食。

威尔丁博士认为,饥饿不仅非常重要,饮食中营养成分的比例也非常重要。例如,兰格长期营养配方符合怀丁的口味。除了各种维生素,碳水化合物的含量非常少,蛋白质刚好够,其余的大部分热量来自植物油。熟悉营养的人知道这是最近非常流行的生酮饮食。

顾名思义,生酮饮食是一种能产生酮体的饮食。正常情况下,人体消耗的能量主要来自食物中的碳水化合物,这些碳水化合物在简单消化后会转化为葡萄糖。这是最有效的能源,在大多数情况下会优先使用。一旦葡萄糖用完,人们会感到饥饿。这时,身体将开始消化脂肪。酮是肝脏脂肪氧化分解的中间产物,包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮这三种小分子化合物。也就是说,当一个人开始接受饥饿治疗时,他血液中酮体的浓度一定会更高。Wilding博士认为这是饥饿疗法有效的重要原因。

为了模拟这种状态,饮食不应该含有碳水化合物或太多蛋白质。唯一剩下的选择是脂肪,这是长期营养配方背后的科学基础。越来越多的证据支持这一观点。《新陈代谢》杂志2017年9月5日又发表了三篇论文,证明生酮饮食至少对小鼠有效,不仅延长了小鼠的平均寿命,延缓了衰老速度,而且抑制了癌细胞的生长。

后者更值得一提。如前所述,兰格教授已经做了3个月的人体测试,证明了清淡饮食非常有效。然而,根据美国法律,对健康人进行测试太昂贵,所以兰格转而对癌症患者进行测试,却意外发现饥饿疗法可以使癌细胞对化疗药物更加敏感。兰格教授已经改变了他的研究方向,目前正与南加州大学医学院合作,研究饥饿疗法是否可以应用于癌症患者。目前,研究仍在进行中,让我们拭目以待。

此外,饥饿疗法也有助于糖尿病的治疗。柳叶刀杂志在2017年12月5日发表了一篇论文。作者发现饥饿疗法可以治愈高达90%的二型糖尿病,甚至那些已经患有糖尿病6年的人。根据最新统计,目前中国有1亿多糖尿病患者,其中大部分是二型糖尿病。你知道,在20世纪80年代,中国糖尿病患者仅占总人口的0.7%,而经济发展导致的营养过剩无疑是糖尿病发病率高的主要原因。

需要提醒的是,饥饿疗法的功效在科学界仍有争议,并非每个人都同意这一观点。此外,应该注意的是,并非所有人都适合进行饥饿治疗,尤其是生酮饮食,这对一些体质特殊的人来说会有严重的副作用,所以怀丁博士建议那些对饥饿治疗感兴趣的人在做出决定之前应该咨询医生。

事实上,随着研究范围的扩大,甚至对实验动物的饥饿疗法也可能不起作用。例如,用猴子做的两个实验产生了矛盾的结果,一个有效,另一个无效。

“我们系的一名研究人员曾经用40种不同的小鼠品系进行饥饿治疗,发现这种方法对某些品系的小鼠没有效果,甚至有些品系的小鼠死亡更早。这一结果表明饥饿疗法并不是万能的,因为每个人都有自己的特殊情况,不能一概而论。”南加州大学老年医学学院院长平卡斯·科恩(Pinchas Cohen)博士对我说,“只有一点我可以肯定,发达国家90%的人超重,所以在大多数情况下少吃点应该是好事。但是有些人一点也不胖,如果节食太多不一定是件好事。”

南加州大学伦纳德·戴维斯老年医学学院院长平卡斯·科恩博士

威尔丁博士从另一个角度证实了这一说法:“我们的研究所测试了180种不同种类的果蝇,发现饥饿疗法并不总是有效的,所以我决定从机理入手,尝试将合成酮体制成药物,直接模拟体内饥饿疗法的效果。我们正在做人体测试。如果成功了,每个人都不必挨饿。只要吃一片药,你就会享受到饥饿疗法的好处。”

Wilding博士的方法代表了长寿研究领域的未来趋势,即通过研究饥饿疗法的机理,找到能够直接发挥作用的小分子化合物,然后将其制成长寿药物。这有两个优点:第一,只有卖药才能赚很多钱,而光卖营养配方不能赚很多钱,所以这个领域吸引了大量的投资和研究资金应该不成问题;其次,人类是一种意志力非常薄弱的高等动物。每个人都知道锻炼、饮食和戒烟可以延缓衰老,但是许多人甚至不能满足这三个基本要求。人类需要的不是一种需要强烈自我控制的生活方式建议,而是一种只要按时服用就能延长寿命的神奇药丸。

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为什么饥饿疗法能延长寿命?关于这个问题有两套理论。早先提出的一套理论认为饥饿疗法降低了新陈代谢的速度,减少了细胞中的自由基,自由基是衰老的罪魁祸首。这个自由基理论最早是由物理学家作为衰老假说提出的,它与生命的代谢机制密切相关。新陈代谢是生命的核心,氧气在这个过程中起着主导作用。这是一种化学性质极其活跃的气体。它最擅长的是从其他分子中获取电子。这个过程叫做“氧化”。我们吃的食物含有许多富含能量的有机化合物,其中主要成分是碳和氢。氧气将从这些有机大分子中获取电子,并在这个过程中释放能量供人类使用。失去电子的碳原子和氢原子将分别与氧原子结合成为二氧化碳和水,这在化学术语中被称为“还原”。氧化和还原必须成对发生,属于硬币的正反两面,所以它们经常结合在一起,称为“氧化还原反应”(英文缩写为氧化还原)。

自然界中最直观的氧化还原反应是铁的生锈。这是一个缓慢而稳定的过程。只要是暴露在空气中的铁制工具,它迟早会因生锈而腐烂。自由基理论的倡导者喜欢用铁锈来比喻衰老的过程,暗示生命,像生铁一样,总有一天会生锈,不管它维护得多么小心。

这件事也被赋予了一些哲学意义,因为氧气绝对是人类最好的朋友,没有它我们一刻也不能生存,但最终是这个朋友杀死了我们。这个想法带有宿命论的味道。这个问题还有一个科学术语,叫做“氧悖论”,大意是氧化还原反应是生命的能量来源,但生命最终会被氧化还原反应摧毁。

氧气究竟是如何伤害人的?这从氧化还原反应的机理开始。在所有真核生物中,这种氧化还原反应主要发生在线粒体中,因此线粒体是真核细胞的能量来源,其重要性不亚于细胞核中的dna。氧化还原反应过程非常复杂。许多步骤就像走钢丝一样。任何粗心都会导致错误。线粒体是专门进化来做到这一点的。它们的效率如此之高,以至于科学家至今无法在试管中模仿它们。然而,即使如此,误差仍然会发生,导致氧化还原反应效率的降低。食物分子中的电子没有被氧抓住,而是耗尽了线粒体,线粒体被称为自由基。

自由基是具有极强破坏力的负离子,对dna、蛋白质和细胞膜有很大的伤害,因此线粒体会尽最大努力防止自由基逃逸。然而,线粒体本身也有dna,线粒体dna的复制精度不如细胞核dna高。随着年龄的增长,线粒体有害突变的积累会越来越多,导致其工作效率逐年下降。结果,自由基迟早会泄漏出去,对细胞造成损害,这就是衰老的发生方式。

面对自由基的攻击,细胞当然也不会束手就擒,大自然早就进化出了一整套防御机制,就等我们去发现了。1969年,科学家们找到了第一个具有抗氧化功能的酶,能够帮助细胞抵抗自由基的攻击,这就是大名鼎鼎的超氧化物歧化酶(sod)。后续研究显示,这种酶的活性和衰老程

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