卡路里限制试验揭示了延长人类健康的关键因素
几十年的研究表明，限制苍蝇、蠕虫和老鼠的卡路里摄入可以延长实验室条件下的寿命。但这种热量限制是否能对人类产生同样的效果尚不清楚。现在，由耶鲁大学的研究人员领导的一项新研究证实了适度限制人类卡路里摄入对健康的好处，并确定了一种可以促进人类健康的关键蛋白质。
该研究结果发表在2月10日的科学．
该研究基于减少能量摄入长期影响综合评估(CALERIE)临床试验的结果，这是第一个对照研究热量限制在健康的人类。在试验中，研究人员首先建立了基线卡路里摄入量在200多名研究参与者中。然后，研究人员要求其中一部分参与者减少14%的卡路里摄入，而其余的人继续像往常一样进食，并分析了未来两年限制卡路里摄入对健康的长期影响。
病理学、免疫生物学和比较医学Waldemar Von Zedtwitz教授、该研究的资深作者Vishwa Deep Dixit说，临床试验的总体目的是看看卡路里限制对人类是否像对实验室动物一样有益。他说，如果是这样的话，研究人员希望更好地了解卡路里限制对身体的具体作用是什么，从而改善健康。
由于之前的研究表明，限制老鼠的卡路里摄入会增加感染，迪克西特还想确定卡路里摄入限制与炎症和炎症之间的联系免疫反应．
迪克西说:“因为我们知道，人类慢性低度炎症是许多慢性疾病的主要诱因，因此对寿命有负面影响。”迪克西也是耶鲁大学衰老研究中心的主任。“在这里，我们要问的是:卡路里限制对免疫和代谢系统有什么影响?如果它确实是有益的，我们如何利用内源性途径来模拟它在人类中的作用?”
迪克西特和他的团队从分析胸腺开始，胸腺是位于心脏上方的腺体，产生T细胞，T细胞是一种白细胞，是免疫系统的重要组成部分。胸腺的衰老速度比其他器官快。迪克西特说，当健康的成年人达到40岁时，70%的胸腺已经是脂肪和无功能的。随着年龄的增长，胸腺产生的T细胞越来越少。迪克西特说:“随着我们年龄的增长，我们开始感到新的T细胞的缺失，因为我们剩下的那些细胞在对抗新的病原体方面并不出色。”“这就是老年人患病风险更高的原因之一。”
在这项研究中，研究团队使用了核磁共振成像(MRI)来确定那些限制卡路里摄入的人和那些没有限制卡路里摄入的人的胸腺之间是否存在功能上的差异。他们发现，限制卡路里摄入的参与者的胸腺在两年后脂肪减少，功能体积增大，这意味着他们产生的T细胞比研究开始时更多。但没有限制热量摄入的参与者的功能容量没有变化。
迪克西特说:“在我看来，这个器官可以恢复活力的事实是令人震惊的，因为几乎没有证据表明这种情况发生在人类身上。”“这是可能的，这是非常令人兴奋的。”
鉴于对胸腺的影响如此之大，迪克西特和他的同事们希望也能发现对胸腺产生的免疫细胞的影响，这些变化可能是卡路里限制的整体好处的基础。但当他们对这些细胞的基因进行排序时，他们发现细胞的基因没有变化基因表达经过两年的卡路里限制。
这一观察结果要求研究人员进行更仔细的观察，结果揭示了一个令人惊讶的发现:“结果表明，这种作用实际上发生在组织微环境中，而不是血液T细胞，”迪克西特说。
迪克西特和他的团队在三个时间点研究了接受卡路里限制的参与者的脂肪组织或体脂:研究开始时、一年后和两年后。迪克西特说，身体脂肪非常重要，因为它拥有强大的免疫系统。他解释说，脂肪中有几种类型的免疫细胞，当它们异常激活时，就会成为炎症的来源。
迪克西特说:“我们发现，脂肪组织的基因表达在一年后发生了显著变化，这种变化一直持续到第二年。”“这揭示了一些与延长动物寿命有关的基因，以及独特的卡路里限制模仿目标，可能改善人类的新陈代谢和抗炎反应。”
认识到这一点后，研究人员开始研究他们在分析中发现的基因是否会推动卡路里限制的一些有益效果。他们将重点放在pla2g7基因上，也就是血小板激活因子乙酰水解酶第七组的基因上，这是在卡路里限制后被显著抑制的基因之一。PLA2G7是一种由巨噬细胞免疫细胞产生的蛋白质。
在限制卡路里摄入的参与者身上观察到的PLA2G7基因表达的变化表明，这种蛋白质可能与限制卡路里摄入的效果有关。为了更好地理解PLA2G7引起的研究人员还在实验室实验中追踪了在小鼠体内减少蛋白质时会发生什么。
耶鲁大学医学院前研究科学家、该研究的主要作者奥尔加·斯帕达罗说:“我们发现，减少小鼠体内的PLA2G7产生的好处，与我们在人类体内看到的限制卡路里摄入的好处类似。”具体来说，这些小鼠的胸腺功能维持了较长时间，它们不受饮食诱导的体重增加的影响，也不受与年龄有关的炎症的影响。
研究人员说，这些效应的发生是因为PLA2G7针对一种叫做NLRP3炎症小体的特定炎症机制。降低PLA2G7可以保护老年小鼠免受炎症的影响。
迪克西特说:“这些发现表明，PLA2G7是卡路里限制效应的驱动因素之一。”“确定这些驱动因素有助于我们了解代谢系统和免疫系统是如何相互作用的，这可以为我们指出潜在的目标，可以提高免疫功能，减少炎症，甚至可能延长健康寿命。”
他说，例如，有可能操纵PLA2G7，在不实际限制卡路里的情况下获得卡路里限制的好处，这对一些人来说可能是有害的。
迪克西特说:“关于哪种饮食方式更好的争论太多了——低碳水化合物或脂肪、增加蛋白质、间歇性禁食等等。我认为时间会证明哪些是重要的。”“但CALERIE是一项控制良好的研究，它表明，简单地减少卡路里，不需要特定的饮食，就生物学和改变免疫代谢状态向保护人类健康的方向有显著的效果。所以从公共卫生的角度来看，我认为这给了人们希望。”
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