設(shè)置星標(biāo)★關(guān)注,從此你的世界多點(diǎn)科學(xué)~
![]()
保證足夠蛋白質(zhì)攝入才可保證身體健康是大家的共識。但有許多針對動物的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了違背直覺和經(jīng)驗(yàn)的現(xiàn)象,即極低蛋白質(zhì)攝入的飲食反而幫助動物活得更久。此類現(xiàn)象背后的原因是什么?關(guān)于人類衰老的研究可從中獲得怎樣的啟示?
蛋白質(zhì)常常以乏味的形狀被送到嘴邊,比如一塊寡淡塞牙的雞胸肉或一根健身特供蛋白棒,但這不妨礙現(xiàn)代人對它們懷有“科學(xué)告訴我要吃下足夠多優(yōu)質(zhì)蛋白”那樣的迷戀。
面對超市貨架,你會看到占據(jù)了蛋白薯片、蛋白水、蛋白曲奇餅干等五花八門的蛋白質(zhì)零食。面對最新版美國人膳食指南,你則會發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)推薦攝入量從每公斤體重0.8克提高到了1.2~1.6克。
“蛋白質(zhì)攝入不足會導(dǎo)致各種健康問題”已不再是要特意找文獻(xiàn)背書的共識。而似乎與此共識相悖的一類科學(xué)現(xiàn)象則是:從單細(xì)胞酵母到昆蟲再到嚙齒動物,都會因蛋白質(zhì)攝入量被大幅減少而延長壽命!當(dāng)然,大眾對此鮮有了解。
那么,嚴(yán)格限制蛋白質(zhì)攝入有沒有可能令人類的壽命延長?
首先需要先明確,人體依靠蛋白質(zhì)構(gòu)建和修復(fù)組織,若飲食中蛋白質(zhì)提供的熱量占總熱量的比例不超過7%,長此以往不僅無法延年益壽,反而可能引發(fā)營養(yǎng)不良問題。科學(xué)家向?qū)嶒?yàn)動物施以對人類而言相當(dāng)極端的蛋白質(zhì)限制飲食/低蛋白飲食,旨在探究生物感知營養(yǎng)的機(jī)制、機(jī)體應(yīng)對營養(yǎng)過剩或不足的策略,以及如何影響健康和壽命的種種機(jī)制。動物研究的結(jié)果或可為人類提供啟示。
雖然人類不應(yīng)踐行此類極端的低蛋白飲食,但正如加拿大生理學(xué)家斯圖爾特·菲利普斯(Stuart Phillips)所言:“通過探尋其中原理,我們可以學(xué)習(xí)如何應(yīng)對衰老、怎樣健康地老去。”
在極限控蛋白后,小鼠經(jīng)歷了什么?
熱量限制是一種廣為人知的長壽飲食策略。
過去一個多世紀(jì)以來的調(diào)查顯示,將實(shí)驗(yàn)動物的總熱量攝入減少20%至50%,其壽命就會延長。如今有些認(rèn)可這種理念的人士踐行著相對溫和的熱量限制飲食。
菲利普斯則指出,蛋白質(zhì)限制飲食就好比“輕量版”熱量限制。
2025年的一項(xiàng)研究表明:自由進(jìn)食普通飼料的小鼠,最長壽命為1008天;喂食同款飼料但熱量僅相當(dāng)于正常水平80%的小鼠,能活1179天——對小鼠而言已是高壽。這兩組飼料的蛋白質(zhì)占比均為18%。第三組小鼠享用無熱量限制的自助餐,不過飼料的蛋白質(zhì)占比僅6%;結(jié)果,它們的壽命介于前兩組之間,最長達(dá)1115天。
除了壽命延長,還有健康狀況的改善。
研究人員發(fā)現(xiàn),那些接受熱量限制或蛋白質(zhì)限制飲食的小鼠,其血糖和胰島素水平更低,胰島素敏感性更高。這些都是代謝健康的標(biāo)志。此外,隨著年齡增長,自由進(jìn)食組小鼠的身體狀況往往因衰老不斷惡化,限制組的健康指標(biāo)卻有更長保質(zhì)期。不難想見,后者體脂率也更低。事實(shí)上,當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一年后,限制組小鼠身形消瘦,體重約為正常小鼠的2/3。
![]()
研究團(tuán)隊(duì)向30只雄性小鼠喂食蛋白質(zhì)占比20%的標(biāo)準(zhǔn)飼料,并向另外30只喂食蛋白質(zhì)占比僅5%的飼料。結(jié)果顯示,蛋白質(zhì)攝入更少的小鼠壽命更長。
另一項(xiàng)發(fā)表于2025年末的《細(xì)胞》(Cell)文章聚焦于衰老的分子標(biāo)志。
我們知道,機(jī)體會在衰老過程中經(jīng)歷一系列變化,比如不穩(wěn)定的活性氧自由基造成組織損傷。而接受低蛋白飲食的小鼠不同尋常。
根據(jù)文章作者介紹,它們有多個器官在DNA和蛋白質(zhì)層面都表現(xiàn)出多種抗衰老特征,比如其體內(nèi)具有保護(hù)作用的抗氧化酶水平升高。此類益處在中年個體身上尤為明顯,這說明低蛋白飲食的益處在生命周期的不同階段的效果不一。
演化智慧:蛋白充足時重拳出擊,營養(yǎng)匱乏時唯唯諾諾?
科學(xué)家尚未明確蛋白質(zhì)限制飲食使小鼠更瘦、更健康、更長壽的原理。有人推測實(shí)驗(yàn)小鼠身形消瘦的直接原因是缺乏構(gòu)建與維持身體組織的營養(yǎng);當(dāng)然,也有可能是機(jī)體將有限能量都供給了大腦功能。不過此類解釋相對片面淺顯。
劍橋大學(xué)神經(jīng)內(nèi)分泌學(xué)家克萊芒斯·布盧埃特(Clemence Blouet)把人體比作汽車:你可以高速行駛,代價是消耗大量燃料、加速汽車磨損;你也可以堅(jiān)持每小時25公里的低速平穩(wěn)行駛,好處是汽車使用壽命會更長。
長期處于高蛋白、高熱量攝入的“快車”生活,可能導(dǎo)致那些加速衰老的氧自由基不斷堆積。再者,人體內(nèi)能促進(jìn)生長和衰老的系統(tǒng)會被蛋白質(zhì)激活。
飲食限制則可減少有害自由基的產(chǎn)生和衰老反應(yīng)的發(fā)生,令機(jī)體更長久地維持良好運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
菲利普斯提出了另一種理論:當(dāng)營養(yǎng)供應(yīng)不足時,人體迫進(jìn)入高效運(yùn)轉(zhuǎn)模式,循環(huán)利用合成蛋白質(zhì)的氨基酸原料。“在這種狀態(tài)下,許多年齡相關(guān)的生物過程也有了更高效率,運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)非常好。”
美國彭寧頓生物醫(yī)學(xué)研究中心的生理學(xué)家克里斯托弗·莫里森(Christopher Morrison)則認(rèn)為,低蛋白飲食帶來延壽效果的背后存在更深層次的生物調(diào)節(jié)策略。莫里森與同事研究了一種由肝臟分泌、名為成纖維細(xì)胞生長因子21(FGF21)的激素。
當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)攝入不足時,F(xiàn)GF21似乎能向大腦傳遞信號——“注意!飲食中的蛋白質(zhì)含量不足!”若對小鼠進(jìn)行基因改造,使其缺失FGF21,它們攝入低蛋白飲食后,不僅無法延壽,反而會更早死亡。
換言之,只有當(dāng)大腦接收到蛋白質(zhì)不足的信號,并調(diào)節(jié)身體反應(yīng),低蛋白飲食才可真正發(fā)揮延壽作用。
既然蛋白質(zhì)匱乏時的延長壽命是一種選擇(盡管這是無意識的行為),那么,機(jī)體在營養(yǎng)富足時默認(rèn)更短壽命也是一種主動選擇。悉尼大學(xué)的營養(yǎng)生物學(xué)家斯蒂芬·辛普森(Stephen Simpson)指出,上述現(xiàn)象看似違背直覺,但對于需要在生存和繁衍間求得平衡的生物而言,這完全合乎演化邏輯:
如果蛋白充足,我就“趁熱打鐵”,將能量、資源都投入到生長、繁殖;而這種選擇的代價是,我難以及時修復(fù)氧自由基或其他應(yīng)激源造成的組織損傷,當(dāng)然,我接受此代價,即便它意味著折壽數(shù)月。從演化角度來看,多出來后代足以平衡被削減的壽命。
反之,假如營養(yǎng)匱乏,我就“蟄伏等待”,激活保護(hù)性和修復(fù)性的抗衰老機(jī)制,希望撐到食物充足時再進(jìn)行繁殖,即便這意味著長期瘦小孱弱。
以上理論有實(shí)證支持。辛普森與同事研究發(fā)現(xiàn):相較于保持高蛋白攝入的小鼠,低蛋白飲食組小鼠的精子數(shù)量、卵泡數(shù)量等生殖指標(biāo)均有所下降。
或許有人會問:所謂的“趁熱打鐵”與“蟄伏等待”現(xiàn)象,其底層的微觀分子機(jī)制是如何運(yùn)轉(zhuǎn)的?
菲利普斯認(rèn)為,若可揭示發(fā)揮作用的相關(guān)分子,我們有望以此為基礎(chǔ),開發(fā)出可助人類健康老去的藥物。
舉例來說,目前已知哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)分子介導(dǎo)的生理系統(tǒng)能調(diào)節(jié)生長、繁殖和衰老;低蛋白飲食則可抑制mTOR——另一種具備抗衰老潛力的藥物雷帕霉素也有此效果。
人類應(yīng)怎樣管理蛋白質(zhì)攝入
需要再次強(qiáng)調(diào),以上談及的所有研究數(shù)據(jù)均來自動物實(shí)驗(yàn)。如莫里森所言:“我們還并不真正了解,長期的低蛋白質(zhì)飲食會對人體造成何種影響。”
科學(xué)家不可能招募一大群人并要求其長期堅(jiān)持低蛋白飲食,接著在數(shù)十年里觀察志愿者的壽命。不過他們能通過問卷調(diào)查采集信息,對受訪者的飲食情況與疾病及生存狀況進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析。
菲利普斯表示,此類流行病學(xué)研究的結(jié)果雖不盡相同,但總體而言,蛋白質(zhì)攝入量較高的人群,遭遇血管疾病和2型糖尿病的風(fēng)險略高。當(dāng)然,這里存在干擾變量——大量攝入動物蛋白也意味著同時攝入飽和脂肪。相比之下,主打植物蛋白的飲食組并不面臨同類風(fēng)險。
另一大研究難點(diǎn)在于,不同年齡段的人群對蛋白質(zhì)的需求不同。
曾有研究者發(fā)現(xiàn),低蛋白飲食相較高低蛋白飲食,前者在50~65歲人群中關(guān)聯(lián)著更低的因癌癥等各種原因死亡的風(fēng)險,在65歲以上人群中卻關(guān)聯(lián)更高風(fēng)險。鑒于此,總體上更有益健康的飲食習(xí)慣或許是,中年時期保持較低水平至平均水平的蛋白質(zhì)攝入,65歲后適當(dāng)增加攝入量。
![]()
針對人類的觀察性研究表明,蛋白質(zhì)需求量因年齡而異,低蛋白飲食的影響也存在差異。在50~65歲的成年人中,低蛋白飲食與癌癥、糖尿病及其他原因?qū)е滤劳龅娘L(fēng)險降低相關(guān);而在66歲及以上的人群中,低蛋白飲食雖仍與較低的糖尿病死亡風(fēng)險相關(guān),卻與其他原因?qū)е碌乃劳鲲L(fēng)險升高相關(guān)。
此外,長期堅(jiān)持特定飲食方式對人類而言是艱巨挑戰(zhàn)。辛普森曾深入觀察從蝗蟲到人類的一系列物種,最后得出結(jié)論:缺乏蛋白質(zhì)補(bǔ)充的身體會產(chǎn)生強(qiáng)烈的蛋白質(zhì)渴求。
舉例來說,參與辛普森團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的一批志愿者歷經(jīng)數(shù)日飲食干預(yù),期間被要求從一份限定菜單上自由選擇食物,而所有菜單食物的蛋白質(zhì)熱量占比均為10%。結(jié)果志愿者猛吃咸味零食,仿佛渴求蛋白質(zhì)的鮮味,最終他們的總熱量攝入隨之增加。這顯然算不上成功的飲食控制。
資料來源:
![]()
《世界科學(xué)》雜志版在售中 歡迎訂閱
月刊定價
15元/期
全年訂閱價
180元
點(diǎn)擊左側(cè)圖片或以下方訂閱方式選購
方式一:
掃描二維碼,“雜志鋪”(第三方平臺)訂閱有折扣~
方式二:
全國各地郵局訂閱 郵發(fā)代號:4-263
方式三:
機(jī)構(gòu)訂閱,請撥打
021-53300839;
021-53300838
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.