谷歌旗下抗衰老公司發表重磅Nature論文:吃的越少,壽命越長,但可能需要付出健康代價

撰文丨nagashi

編輯丨王多魚

排版丨水成文

今年的諾獎季,谷歌(Google)堪稱最大贏家,諾貝爾物理學獎得主Geoffrey Hinton作爲副總裁在谷歌工作了十年(2013-2023年),谷歌旗下公司DeepMind的Demis Hassabis、John Jumpe則獲得了 諾貝爾化學獎。

作爲國際互聯網巨頭,谷歌對生命科學同樣保持關注,就在通過收購Geoffrey Hinton名下公司將其招入麾下的同一年(2013年),谷歌還創立了一家名爲Calico Life Sciences的公司, 該公司致力於解答我們這個時代最具挑戰性的生物學問題——人類是如何衰老的,以及如何開發干預措施幫助人類活得更長、更健康。

在DeepMind的Demis Hassabis、John Jumpe獲得諾貝爾化學獎的同一天,Calico Life Sciences的研究人員在Nature期刊發表了一篇重磅研究論文,嘗試揭開爲什麼吃的少能夠延長壽命。

近年來,禁食成爲備受追捧的生活方式之一,不少人甚至將其奉爲健康箴言。事實上,越來越多研究表明,禁食在廣泛的物種中可以促進代謝健康,延長壽命,改善衰老相關疾病。

然而,禁食帶來的益處往往因人而異,對小鼠和非人類靈長類動物的研究表明,禁食的影響受到諸多因素影響,包括性別、體型和遺傳差異等。因此,禁食在個體水平上的這種差異的具體分子機制仍需要進一步探究。

2024年10月9日,抗衰領域明星公司Calico Life Sciences(谷歌旗下公司)聯合美國傑克遜實驗室、賓夕法尼亞大學的研究人員,在國際頂尖學術期刊Nature上發表了題爲:Dietary restriction impacts health and lifespan of genetically diverse mice(飲食限制影響遺傳多樣性小鼠的健康和壽命)的研究論文。

該研究表明,儘管熱量限制(Caloric Restriction,CR)可以延長壽命,但遺傳因素在其中發揮着更關鍵的作用,並且禁食帶來的代謝益處與壽命延長並不完全重疊,甚至存在完全相反的情況——一些有益於壽命延長的生理變化將損害生理健康。這些發現來自一項對近1000只多樣性遠系繁殖小鼠的飲食限制(DRiDO)研究,進一步闡釋了飲食限制與壽命之間的複雜關係。

在許多物種中,熱量限制(CR)延緩了年齡相關疾病的發生並延長了壽命。然而,對於個體而言,長期遵守熱量限制是十分具有挑戰性的,因而人們的興趣已經轉移到更寬鬆的飲食限制(Dietary Restriction,DR) 形式——例如間歇性禁食(IF),這些形式也均被證明可以改善代謝和健康。

多項研究表明,在小鼠身上,定期禁食可以在不減少總能量攝入的情況下帶來健康益處,並且這種健康益處可以通過在一天中的特定時間進食來優化,這表明熱量攝入和進食時間都有助於改善生理健康並延長壽命。

值得注意的是,禁食的安全性和有效性可能取決於年齡、健康狀況和遺傳等因素。目前仍缺乏關於預測個體對飲食限制反應的生理標誌物,識別這些預測因子有助於指定個性化的禁食策略,並闡明禁食影響壽命的具體分子機制。

在這項最新研究中,研究團隊利用960只具有遺傳多樣性的雌性小鼠,探究了熱量限制(CR)和間歇性禁食(IF)等飲食限制形式會如何影響個體的健康與壽命,這些小鼠代表了或在不同物種中具有普適性的一系列生理特徵。

在禁食試驗中,這些小鼠被隨機分配爲5組,每組小鼠接受五種飲食中的一種:無限制飲食,每週禁食一天,每週連續禁食二天,以及兩種熱量限制——八分飽(熱量攝入比基線低20%)和六分飽(熱量攝入比基線低40%) 。每組小鼠的飲食模式從六個月大開始,直至終生。

小鼠分組示意圖

結果顯示,無限制飲食組小鼠平均壽命爲25個月,兩組間歇性禁食組小鼠平均壽命爲28個月,八分飽小鼠平均壽命爲30個月,六分飽小鼠平均壽命爲34個月。

這些數據表明:首先,所有飲食限制(DR)都能延長小鼠壽命,其效果與限制程度成正比,但只有熱量限制(CR)會顯著減慢衰老速度。其次,無論小鼠體重如何,熱量限制(CR)延長壽命的程度是一樣的。再者,間歇性禁食(IF)的延長壽命作用,對干預前體重就高的小鼠沒有效果。

飲食限制(DR)可以延長小鼠的壽命

值得關注的是,該研究還發現,對壽命最有力的預測指標之一是在實驗壓力下維持體重的能力。飲食限制被發現能改善小鼠的代謝健康,例如空腹血糖水平,但代謝改善與壽命延長不直接相關。更令人驚訝的是,雖然飲食限制會產生多種影響,但遺傳背景對壽命的影響比飲食干預更大。

健康和代謝特徵隨着年齡和飲食的變化而變化,但它們並不能有效地預測壽命

該研究的第一作者兼共同通訊作者Andrea Di Francesco博士表示,通過縱向分析了數百個生理特徵,這項研究強調了生理韌性——特別是維持體重、身體組成和關鍵免疫細胞羣等生理指標,均可作爲長壽的主要生物標誌物。但遺憾的是,該研究結果還顯示,禁食的促長壽效應可能與其代謝影響無關,而遺傳背景被證明是影響壽命的更爲關鍵的因素。

總而言之,這項發表於Nature研究表明,在小鼠中,禁食能帶來顯著的代謝益處,但它們並非直接與延長壽命掛鉤,相比之下,遺傳因素對壽命的影響比飲食干預更大。因此,禁食對健康和壽命的影響並不完全重疊。

免疫和血液學特徵隨着年齡和飲食的變化而變化,並可用於預測壽命

值得一提的是,該研究發現,改善健康和延長壽命並非同義詞,一些禁食導致的延長壽命的生理改變實際可能會損害生理健康——例如體重下降、體溫下降、覓食行爲改變和免疫系統變化等,這些可以延長壽命的生理變化可能導致感染的易感性。這些現象也警示着極端禁食行爲的潛在風險。

因此,後續仍然需要進一步探究熱量限制(CR)和間歇性禁食(IF)等禁食形式是否能夠在改善代謝健康的同時延長個體壽命,這一見解對於人類飲食干預研究中生物標誌物的選擇具有重要意義。

論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41586-024-08026-3