隨著全球人口老齡化的加劇，衰老導(dǎo)致的疾病和認(rèn)知衰退已成為老年人群體面臨的主要健康威脅，這不僅影響老年人生活質(zhì)量，還給社會(huì)和醫(yī)療系統(tǒng)帶來(lái)了沉重負(fù)擔(dān)【1】。越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)，健康的飲食和生活方式有助于老年人的機(jī)體健康，并在某種程度上延緩或逆轉(zhuǎn)認(rèn)知衰退【2】。然而，不同飲食方式對(duì)大腦健康的具體影響機(jī)制和效果仍不完全明確。

胰島素在大腦中不僅僅調(diào)節(jié)葡萄糖代謝，還是記憶和學(xué)習(xí)功能的重要影響因素。胰島素抵抗（IR）是一種常見(jiàn)于老年人和肥胖群體的代謝性障礙，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)IR會(huì)導(dǎo)致大腦細(xì)胞對(duì)胰島素反應(yīng)減弱，從而影響認(rèn)知功能和加速腦老化【3】。此外，隨著年齡和肥胖程度的上升，IR的患病率顯著提高，使得超重的老年人罹患阿爾茨海默病（AD）和相關(guān)癡呆癥（AD/ADRD）的風(fēng)險(xiǎn)大大增加【4】。厘清飲食方式對(duì)超重和胰島素抵抗老年人群體大腦健康和認(rèn)知的影響，對(duì)改善衰老人群整體的健康狀況和生活質(zhì)量有著重要意義。

2024年6月19日，美國(guó)國(guó)家衰老研究所（NIA）Dimitrios Kapogiannis實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)銜在Cell Metabolism發(fā)表了題為Brain responses to intermittent fasting and the healthy living diet in older adults 的“臨床與轉(zhuǎn)化報(bào)告（Clinical and Translational Report）”文章，以間歇性禁食（IF）和健康飲食（HL）為例，探究了不同飲食方式對(duì)超重且具有胰島素抵抗的老年人大腦健康的影響。研究發(fā)現(xiàn)，間歇性禁食和健康飲食不僅在老年人的體重管理方面效果顯著，還降低了大腦的胰島素抵抗程度和葡萄糖水平，減緩了大腦的老化速度，并提升了老年人的認(rèn)知能力，證明了間歇性禁食和健康生活飲食對(duì)老年人大腦健康具有明顯的積極作用。

在這項(xiàng)為期8周的隨機(jī)臨床試驗(yàn)中（圖1），作者招募了40名認(rèn)知健全但具有胰島素抵抗的超重老年人，并隨機(jī)將人群分為兩組：一組遵循美國(guó)農(nóng)業(yè)部推薦的健康生活（HL，healthy living）飲食，另一組進(jìn)行5:2間歇性禁食（IF，即5天遵循HL，2天進(jìn)行進(jìn)食限制）。隨后，研究人員對(duì)受試者的體重、神經(jīng)元胰島素信號(hào)、大腦年齡估計(jì)（BrainAGE）、大腦葡萄糖水平、阿爾茨海默病（AD）相關(guān)生物標(biāo)志物以及認(rèn)知功能進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估，分析飲食方式對(duì)受試者大腦健康的影響。

圖1 臨床實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與流程

首先，作者發(fā)現(xiàn)間歇性禁食和健康生活飲食在改善受試者的體重方面均有顯著效果。然而，間歇性禁食在體重減輕方面的效果要顯著優(yōu)于健康生活飲食組，表現(xiàn)為體重幅度和BMI指數(shù)降低更大。在神經(jīng)元胰島素信號(hào)方面，通過(guò)對(duì)神經(jīng)元來(lái)源的胞外囊泡（NDEV）檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，受試者的pS312-IRS-1和pY-IRS-1水平顯著降低，表明兩種飲食方式均改善了受試者的大腦胰島素穩(wěn)態(tài)。雖然兩組人群在這些指標(biāo)上的總體改善程度無(wú)顯著差異，但I(xiàn)F組在第4-8周期間對(duì)大腦葡萄糖代謝的改善效果更為顯著，顯示出間歇性禁食在改善神經(jīng)元胰島素信號(hào)異常方面的更大潛力。

其次，通過(guò)MRI圖像分析進(jìn)行大腦年齡（BrainAGE）估計(jì)，作者發(fā)現(xiàn)IF組和HL組的大腦衰老程度均顯著降低，尤其在前扣帶皮層和腹內(nèi)側(cè)前額葉皮層區(qū)域，顯示出兩種飲食方式均能有效減緩大腦的老化速度。另一方面，兩種飲食方式均降低了大腦后內(nèi)側(cè)皮層的葡萄糖水平，且IF組的降低幅度更為顯著，表明間歇性禁食在調(diào)節(jié)大腦葡萄糖代謝方面具有更好的效果，對(duì)延緩認(rèn)知功能衰退具有更加積極的作用。

此外，盡管作者在兩組受試者的腦脊液（CSF）和NDEV中并未發(fā)現(xiàn)阿爾茨海默?。ˋD）生物標(biāo)志物Aβ42、Aβ40和p181-Tau水平有顯著變化；但神經(jīng)絲輕鏈蛋白（NfL）作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中軸突損傷的生物標(biāo)志物，其在兩組受試者的CSF中的水平均有所增加。在認(rèn)知功能方面，作者發(fā)現(xiàn)兩種飲食方式均顯著提升了參與者的執(zhí)行功能和記憶力。與體重和葡萄糖代謝指標(biāo)類似，IF組的某些認(rèn)知測(cè)量指標(biāo)要明顯優(yōu)于HL組，顯示出間歇性禁食在改善認(rèn)知功能上具有更大的優(yōu)勢(shì)。

整體而言，這項(xiàng)研究表明，間歇性禁食和健康生活飲食均對(duì)超重且具有胰島素抵抗的認(rèn)知健全老年人的大腦健康具有顯著的積極影響。兩種飲食方式不僅降低了受試者的體重和大腦葡萄糖水平，改善了胰島素代謝紊亂，還顯著減緩了大腦的老化速度，并提升了認(rèn)知功能。盡管間歇性禁食在某些認(rèn)知功能上的改善效果更為顯著，但兩種飲食方式在整體腦健康改善方面具有相似性。這項(xiàng)研究為未來(lái)探索通過(guò)飲食干預(yù)提升老年人的大腦功能和健康水平，提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.05.017

來(lái)源：BioArt

參考文獻(xiàn)

1. Harper, S. (2014). Economic and social implications of aging societies. Science 346, 587–591.

2. Hou, Y., Dan, X., Babbar, M., Wei, Y., Hasselbalch, S.G., Croteau, D.L., and Bohr, V.A. (2019). Ageing as a risk factor for neurodegenerative disease. Nat. Rev. Neurol. 15, 565–581.

3. Craft, S., and Watson, G.S. (2004). Insulin and neurodegenerative disease: shared and specific mechanisms. Lancet Neurol. 3, 169–178.

4. Schrijvers, E.M., Witteman, J.C., Sijbrands, E.J., Hofman, A., Koudstaal, P.J., and Breteler, M.M. (2010). Insulin metabolism and the risk of Alzheimer disease: the Rotterdam Study. Neurology 75, 1982–1987.

原標(biāo)題：《【前沿進(jìn)展】Cell Metab | 間歇性禁食和健康飲食顯著改善老年人的大腦認(rèn)知與健康》

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