1小时前
常言道：“人如其食”。我们吃的食物与我们的健康息息相关。但这一概念通常会被大家抛在脑后，只有当健康亮起了红灯时，才知道一切不过是“顺理成章”。还有一些人，总希望在不改变饮食习惯的前提下，通过各种药物来逆转不良的饮食习惯，或维持健康，或延缓衰老。
近日，发表在《Cell Metabolism》上的一项新研究中，来自悉尼大学的研究团队发现，与通常用于治疗糖尿病和延缓衰老的三种药物相比，营养对衰老和代谢健康的影响更大。因此，你的健康终究还是写在了你的食物里。这些结果为我们了解 "吃什么"与 "如何变老"之间的机制增加了新的线索。
衰老和与年龄有关的健康问题在一生中都会受到营养（包括总热量和常量营养素平衡）的强烈影响。在延缓衰老和对抗疾病方面，广泛的研究得出的营养干预措施都是限制热量的饮食，它可以改善健康并延长许多物种的寿命。不仅如此，关于限制热量与衰老之间机制联系的细胞途径也已被深入研究，科学家们希望作用于这些途径的药物可以在不减少食物摄入的情况下能得到限制热量饮食的益处。
这些药物就包括二甲双胍、雷帕霉素和白藜芦醇，它们分别作用于AMPK、MTOR和SIRT1途径，并已被证明在实验中延长了一些动物模型的寿命。
此前，还有大量研究发现，限制蛋白质的饮食可以延长寿命；而高脂肪和高蛋白饮食可能会加速衰老和减少寿命。蛋白质和碳水化合物摄入之间的相互作用也很重要。当饮食中的蛋白质被复杂碳水化合物而不是脂肪替代时，小鼠和无脊椎动物的寿命会延长。
作用于营养感应途径的这些药物与饮食之间存在着非常复杂的相互作用。药物也可以靶向与营养素相同的生化途径。因此，人们总试图在不改变饮食习惯的情况下，找到一种改善代谢健康和延缓衰老的药物。
研究通讯作者、悉尼大学Charles Perkins中心学术主任Stephen Simpson教授说：“其实，饮食就是一剂良药。我们的临床前研究表明，在控制糖尿病、中风和心脏病等疾病方面，饮食结构比药物更有效。”
此前的研究并没有考虑这些药物是否以及如何与我们的饮食成分相互作用，即使它们的作用方式和营养感应途径与饮食相同。
在这项新研究中，研究人员为此设计了一项复杂的小鼠研究，涉及40种不同的治疗方法，每种方法的蛋白质、脂肪和碳水化合物平衡、热量和药物含量都不同。该研究旨在检测三种抗衰老药二甲双胍、雷帕霉素和白藜芦醇对肝脏的影响，因为肝脏是调节代谢的关键器官。
这项新研究的一个关键优势是使用了Simpson教授等人开发的营养几何框架。该框架使研究人员可以考虑不同营养素的混合物和相互作用如何影响健康和疾病，而不是孤立地关注单一营养素，这是其他营养研究中的一个局限。
研究人员发现，饮食中的热量摄入和常量营养素（蛋白质、脂肪和碳水化合物）的平衡对肝脏有很大影响。
蛋白质和总热量的摄入不仅对代谢途径有特别大的影响，还对控制我们细胞运作方式的基本过程产生影响。例如，摄入蛋白质的数量会影响线粒体的活动，这就产生了下游效应，因为摄入的蛋白质和饮食能量的数量影响了细胞如何准确地将其基因转化为帮助细胞正常运作和制造新细胞所需的不同蛋白质。这两个基本过程都与衰老有关。
相比之下，这些药物主要作用于抑制细胞对饮食的代谢反应，而不是从根本上重新塑造它们。
总的来说，二甲双胍、雷帕霉素和白藜芦醇或者减少了与能量摄入显著相关的蛋白质的数量，或者抑制甚至逆转了蛋白质丰度和能量摄入之间关系的斜率。雷帕霉素和白藜芦醇比二甲双胍有更大的影响，包括对低能量摄入的剪接体反应的下调。
此外，研究人员还发现了药物的生化反应与饮食成分之间的一些更具体的相互作用。
尽管这三种药物被认为是限制热量饮食的模拟物，但他们没有发现任何证据表明这些药物正在影响与热量限制、衰老或营养感应途径相关的蛋白质丰度。这可能是因为这些途径中有许多是受磷酸化而不是丰度调节的。
总之，该研究利用几何框架解释了在二甲双胍、雷帕霉素或白藜芦醇存在或不存在的情况下，饮食与肝脏蛋白质组在广泛大量营养素摄入量下的生理反应之间的复杂关系。在受饮食影响的大量蛋白质和途径中，低热量摄入增加了剪接体蛋白的丰度；而蛋白质摄入量与线粒体蛋白的丰度呈正相关，会导致氧化应激。
总体而言，二甲双胍、雷帕霉素和白藜芦醇减少了蛋白质组学对饮食的反应表明它们在抑制蛋白质合成中的作用。而且，这些药物在宏量营养素水平和靶向途径方面也存在重要差异。与药物相比，膳食能量和常量营养素对蛋白质丰度的影响要大得多。
研究第一作者、Charles Perkins中心David Le Couteur教授说：”尽管这项研究非常复杂，但它表明了同时研究多种不同的饮食习惯是何等重要。这种方法是我们了解饮食、健康和生理之间相互作用的唯一方法。”
Simpson说：“我们都知道我们吃什么会影响我们的健康，但这项研究表明，食物可以极大地影响我们细胞中的许多运作过程。这让我们深入了解了饮食对健康和衰老的影响。鉴于人类与小鼠具有基本相同的营养感应途径，因此，我可以说，与服用这三种药物相比，通过改变饮食来改善代谢健康会获得更大益处。”
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cmet.2021.10.016
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