禁食不只是“燃脂”：研究揭示7天禁食的全身性变化
连续几天不进食，身体发生的变化远不止被迫燃烧储存脂肪。2024年发表于《自然·代谢》（Nature Metabolism）的一项研究显示，长时间禁食会在多个器官中引发广泛而协调的生物学变化，其中一些最明显的影响，往往在约3天不摄入热量后才出现。
这项研究由伦敦玛丽女王大学精准医疗大学研究所（PHURI）与挪威体育科学学院的研究人员完成。研究团队希望通过识别与禁食相关的分子变化，为未来开发能够模拟禁食部分效果的干预手段奠定基础。这对那些可能受益于禁食某些生物学效应、但无法安全进行长时间禁食或采用生酮饮食等“模拟禁食”方案的人群尤为重要。
人体如何适应禁食？
人类在进化过程中形成了耐受长时间无食物摄入的能力，这在食物来源不稳定的时期至关重要。如今，数百万人出于文化、宗教、医疗或减重目的进行禁食。禁食在医学上也有悠久历史，曾以不同形式用于帮助管理癫痫、类风湿关节炎等疾病。
禁食期间最明显的变化之一涉及能量供应。正常情况下，人体大量即用能量来自食物中的葡萄糖。当外源能量消失后，身体会逐渐更多依赖储存脂肪。
科学家早已了解这一基本代谢转变，但长时间禁食对身体其他部分究竟有何影响，包括是否产生有益、有害或二者兼有的生物学变化，仍不清楚。现代蛋白质分析技术使更深入研究成为可能。蛋白质在体内承担从构建组织到控制化学反应、传递细胞信号等大量任务，测量血液中数千种蛋白质，可以较全面地反映不同器官和生物系统的反应。
追踪7天只喝水的禁食
研究中，研究人员随访了12名完成7天只喝水禁食的健康志愿者。参与者每天接受密切监测。科学家在禁食前、禁食期间以及恢复进食后，测量了血液中约3000种蛋白质的变化。
随后，研究人员将这些蛋白质测量结果与大型人群研究中的遗传信息结合，以分析禁食期间哪些生物学通路发生变化，并预测这些变化可能带来的健康后果。
正如预期，在禁食前两三天，身体开始从主要依赖葡萄糖转向更多依赖储存脂肪供能。
参与者在禁食期间平均减重5.7公斤，减少的部分包括脂肪量和瘦体重。瘦体重包括肌肉和其他富含水分的非脂肪组织。
恢复进食3天后，参与者总体重仍低于初始水平。然而，大部分丢失的瘦体重已经恢复，而脂肪量的减少仍然存在。
第3天左右出现关键转变
最引人注目的发现与禁食约3天后的变化有关。
此时，研究人员开始检测到全身蛋白质水平的明显变化。这种模式提示，完全限制热量摄入带来的不只是能量获取方式的改变，而是协调性的全身反应。
在所有测量的蛋白质中，约三分之一在禁食期间发生显著变化，且影响与所有主要器官相关。
许多变化在参与者之间表现一致。研究人员还检测到一些不能仅由体重下降解释的生物学特征。
一个例子是，与大脑神经元结构支持相关的蛋白质发生变化。神经元是神经系统中传递信息的特化细胞，围绕并支持它们的蛋白质有助于维持其结构和功能。
结果表明，长时间禁食可能影响的生物学过程远不止脂肪代谢。
潜在益处不止于减重
伦敦玛丽女王大学精准健康大学研究所（PHURI）主任Claudia Langenberg表示：“我们首次能够看到禁食时身体在分子层面发生了什么。安全进行禁食是一种有效的减重干预。间歇性禁食等流行饮食法声称具有减重之外的健康益处。我们的结果为禁食在减重之外的健康益处提供了证据，但这些益处只有在完全限制热量摄入3天后才可见，比我们之前认为的更晚。”
时间点很重要。间歇性禁食可能涉及更短时间的无食物摄入，而这项研究考察的是持续数天的完全热量限制。因此，结果并不意味着更短的禁食方案必然产生相同效果。
相反，这项研究有助于确定长时间禁食的一些更显著分子反应何时开始出现。
科学家能否复制禁食的效果？
理解禁食为何产生特定生物学变化，最终可能比禁食本身更重要。
如果研究人员能够确定哪些分子通路负责潜在有益效应，就有可能开发出激活这些通路的治疗方法，而无需患者连续数天停止进食。
对于因健康状况而不适合或不安全进行长时间禁食的人群，这种可能性尤其有用。
PHURI健康数据讲席教授、柏林健康研究所与Charité计算医学组联合负责人Maik Pietzner表示：“我们的发现为某些古老知识——为什么禁食用于某些疾病——提供了基础。虽然禁食可能对治疗某些疾病有益，但很多时候，禁食并不是患病患者的选择。我们希望这些发现能提供信息，解释为什么禁食在某些情况下有益，进而用于开发患者能够接受的治疗方法。”
这项研究提供了人体在长时间禁食期间如何适应的详细分子图谱。它还突出了一个重要阈值：虽然转向燃烧储存脂肪在最初几天内就开始，但许多与禁食相关的更广泛生物学变化，只有在约3天不摄入热量后才可检测到。
这一区别有助于研究人员将减重效应与长时间禁食触发的更深层生物学反应区分开来，同时为未来如何在不要求人们长时间禁食的情况下复制这些反应提供新线索。
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