研究发现体内禁食时钟，可优化延长寿命方案

近日，湖南师范大学李国林教授团队发现肝脏蛋白酶体是禁食时长的计时器，禁食16小时能脉冲式地激活蛋白酶体和诱导诸多经典通路发生节律性共振，间歇性禁食通过改善细胞质量控制系统的功能而改善健康。该研究成果发表在Cell Press细胞出版社期刊Cell Reports上。

间歇性禁食是一种不改变饮食结构、只改变进食节律的饮食干预模式。现有的动物研究和人体临床试验均已表明，间歇性禁食对健康大有裨益，它能显著降低代谢综合征、心脑血管疾病、肿瘤等疾病风险，并已成为促进健康长寿的有效且安全的干预策略。然而，间歇性禁食改善健康的机制仍未完全明了，间歇性禁食方案中禁食时长为多久对健康更有益仍无数据支持。

为了回答这些问题，在本项研究中，李国林教授团队绘制了5种进食模式（自由进食和间歇性禁食的四种不同形式）下小鼠4种主要代谢组织（肝脏、肌肉、白色脂肪、棕色脂肪）在24小时内的6个时间点的时空转录基因指纹图和通路指纹图，为系统揭示间歇性禁食改善健康的时空机制奠定了坚实基础。其研究数据显示，绝大部分经典通路表现出组织特异性的24小时节律性，并且其节律特征很容易受不同进食模式的影响；禁食16小时引发了许多肝脏内的经典通路表现出明显的开关效应，且这种效应一旦开始，其波谷和波峰将在随后的再进食和禁食中准时出现。有趣的是，这些通路的所有共享基因都是编码蛋白酶体亚基的基因，表明蛋白酶体协调了这些通路的开关。此外，肝脏中几乎所有编码蛋白酶体亚基的基因都表现出与这些通路相似的禁食依赖性转录切换，表明蛋白酶体是肝脏特异性禁食计时器。考虑到蛋白酶体是细胞质量控制系统的关键组成部分，而先前的证据表明，禁食在增加蛋白酶体的活性和促进特定蛋白质的选择性降解方面起着至关重要的作用，因此，间歇性禁食触发蛋白酶体和经典通路的开关效应，将通过改善细胞质量控制系统的功能而改善健康。尽管通路的脉冲式上调和下调为何只发生在禁食和再进食的第16小时这个时间点的机制仍未可知，但这一发现突出了16小时禁食在间歇性禁食方案中的重要地位，从而有助于研究者在今后制定和推荐间歇性禁食方案时达成共识。

这些发现提示：肝脏蛋白酶体是机体内的禁食时钟，间歇性禁食方案中单次禁食时长16小时或为优势方案，蛋白酶体将成为揭示间歇性禁食改善健康机制的新突破口。