断食：启动身体的自愈能力
作者: Deborah Ng SJ
什么是间歇性断食？
间歇性断食/禁食不是一种特定的饮食，而是一种进食方式。它涉及在禁食和进食之间交替进行；也被称为限时进食。
在禁食窗口期间，你将在设定的时间内不进食，通常持续12到24小时，但不会导致营养不良，这是一种进食模式，而不是一种特定的食物选择类型，也不是特意减少食物的摄取量。
禁食与细胞自噬
禁食将开启细胞自噬，这是身体自我保护的机制，用于清除受损细胞并更新自身。动物研究表明，禁食24-48小时可以激活这过程(10)。
禁食对肥胖患者有益，因为肥胖通常与癌症相关，伴随着多种因素，如慢性炎症、激素变化和胰岛素问题。
什么是线粒体自噬 Mitophagy
线粒体自噬是细胞移除受损或功能失调的线粒体（细胞内产生能量的部分）的过程，以保持细胞的健康。
线粒体自噬通过移除变异的线粒体DNA来预防癌症。这个过程对于降低肿瘤形成的风险和维持细胞健康是至关重要的。
在本文中，我们将探讨：
1. 断食所产生的自噬、自愈能力
一份文献对71项研究，包括来自Medline、Web of Science、Scopus和Google Scholar数据库的所有来源，所得出的总结如下 (1):
限制热量（Caloric Restriction - CR）和线粒体自噬：
限制热量（通过禁食减少热量摄入）是触发线粒体自噬最有效的方法之一。
注意：尽管限制热量的饮食模式会减少热量摄入，但不会导致营养不良。换句话说，CR选择热量较低但营养丰富的优质食品。
诱导线粒体自噬和线粒体自噬相关标志物：
CR和禁食在没有任何副作用的情况下，在预防与年龄相关的疾病方面具有很大的潜力。大多数研究发现，线粒体自噬相关标志物Binp3和Parkin增加，表明这是一条潜在疾病预防的途径。
禁食的益处：
- 上调自噬
- 减少炎症和氧化应激损伤 (oxidative stress)
- 降低细胞增殖率
- 提高线粒体健康
禁食的好处将导致以下整体的减少：
- 胰岛素水平
- 瘦素
- 体脂
- 血压
- 延长寿命
对予年长疾病产生治愈的效果，如：
- 亨廷顿氏病 Huntington's disease
- 阿尔茨海默病 Alzheimer's disease
- 帕金森病 Parkinson disease
- 心血管疾病
- 糖尿病
- ROS（活性氧类，氧化应激和细胞损伤）
- 甚至癌症
2. 断食能有益脑部健康吗?
图表来源: Dr. Jockers.com (3)
一项对患有轻度认知障碍（MCI：mild cognitive impairment）的老年人（60岁以上）的研究表明，进行间歇性断食的老年人在老化的认知和功能能力方面的比例高于未进行断食的老年人 (4)。
为了研究这一点，研究人员对老人们进行了简短精神状态检查（MMSE）。得分在22分以上的老人被认为是维持了良好的功能能力并享受着高质量的生活。
在定期断食组中，24.3%的老年人达到了这一标准，而在非断食组中，只有3.1%的人达到了这分数。因此，间歇性断食显著的帮助了老人在老化中认知障碍的风险，并伴随着认知功能的改善。
我能在进食的时间内随心所欲的什么都吃吗？
尽管禁食相较于完全不禁食的人群而言，已有许多研究证明是有益的。但是随意饮食和限制热量饮食会有不同效果吗？
注：随意饮食是指在禁食时间内不限量地吃，不对食物的摄入量或质量进行任何限制，但仍然是限时间断食。
志愿者被分成两组：
- A组：在禁食期间减少25%的热量摄入
- B组：不受限制地随意进食
2组进行了工作记忆测试，如特定认知测试和专注错误测试及策略测试。还测量了睡眠质量、情绪、压力和身体活动等因素。
与B组相比，A组在工作记忆方面表现出较显著的改善。这些改善与更好的睡眠质量、身体活动的进步和能量使用的变化相关。
3. 禁食有助于对抗癌症吗？
答案是肯定的，一份来自73名女性和28名男性癌症患者的研究；其中大多数是乳腺癌（56名）女性，其次是10名结直肠癌患者和其他35名各种类型的癌症患者，如肺癌、前列腺癌、胰腺癌、黑色素瘤、生殖细胞癌、卵巢癌、甲状腺癌、胃癌、肾癌、子宫癌和骨髓癌显示 (2)：
总体而言，只有12.9%的人出现了副作用，最常见的是低血糖和疲劳。然而，这些副作用主要介于轻度到中度，表明禁食是安全且耐受性良好的。
程序：
禁食前，研究人员收集了肿瘤中的免疫细胞水平和通过活检（biopsies）从组织样本中提取癌患者的特定免疫基因。
禁食5天后，从手术再提取组织样本中相同的免疫细胞和基因水平。
结果：
结果显示，禁食后肿瘤中的免疫细胞增加。免疫基因也发生了变化，表明免疫系统开始识别和攻击癌细胞。
此外，患者的血糖水平降低了18.6%，胰岛素水平降低了50.7%，类胰岛素生长因子1（IGF-1）水平降低了30.3%。
注：IGF-1是一种激素，会刺激细胞生长和发育，包括癌细胞，特别是乳腺癌。
4. 禁食与胰岛素水平，为什么那么重要?
是的，通常，胰岛素抵抗高的人将有更高的风险患上这些相关的疾病：
- 代谢综合症
- 肥胖
- 糖尿病前期或2型糖尿病
- 多囊卵巢综合征（PCOS）
- 非酒精性肝脂肪病（NAFLD）
- 微血管病（视网膜病变、神经病变或肾病）
- 大血管病（中风、外周动脉疾病（PAD）和冠状动脉疾病（CAD）
注释：
视网膜病变：眼睛后部光敏组织视网膜中小血管的损伤，通常由长期高血糖水平引起，常见于糖尿病。
神经病变：神经损伤，通常影响手脚的周围神经，导致神经功能不良。可能会引起麻木和刺痛。
肾病变：肾脏小血管的损伤，影响其从血液中过滤废物的能力，可能包括尿液中的蛋白质、脚和脚踝的肿胀，如果不治疗可将导致肾衰竭。
胰岛素敏感性如何能帮助预防与癌症相关的代谢疾病？
胰岛素信号传导途径对于管理身体的能量使用和储存是很重要的。以下是其在癌症预防中的作用 (6):
胰岛素与受体：胰岛素与细胞膜上的特定受体（INSR-1、INSR-2和IGF1R）结合。这种结合启动了一系列有助于维持能量平衡的反应。
葡萄糖摄取：当胰岛素激活这些受体时，它通过称为PI3K/Akt的途径增加细胞对葡萄糖的摄取。
能量过程：胰岛素还触发诸如糖酵解（分解葡萄糖以获取能量）、糖原合成（将葡萄糖储存为糖原）和脂肪生成（储存脂肪）等过程。它通过激活某些酶和抑制其他酶来实现这一点。
因此，胰岛素抵抗的人往往容易超重，因为他们的身体更容易储存脂肪。
减少糖异生：胰岛素通过影响一种称为FOXO1的蛋白质，减少肝脏中的葡萄糖产生。
相反，当发生胰岛素抵抗时，FOXO1会通过激活增加肝脏葡萄糖的基因来促进糖异生。
上述整个过程说明了胰岛素抵抗如何直接影响能量维持、营养储存以及细胞维护和调节过程，不同途径之间存在着复杂的相互作用。
5. 禁食与冠状动脉疾病 (CAD)
一份使用荟萃分析对接受冠状动脉造影检查的648名患者进行了禁食的行为调查，结果如下(9):
有禁食行为的心脏检查者：
- 10.3%患有糖尿病
- 患糖尿病的机率降低了53.2%
- 63.2%的禁食行为患者被诊断患有冠状动脉疾病（CAD）
- 平均血糖水平为108 mg/dL（5.99mmol/L）
- 平均BMI为27.9 kg/m²
无禁食行为的心脏检查者：
- 22%患有糖尿病
- 患糖尿病的机率提高了113.5%
- 75%的无禁食行为患者被诊断为CAD
- 平均血糖水平为115 mg/dL（6.38mmol/L）
- 平均BMI为29.0 kg/m²
6. 在断食期间，身体从何获取能量？
ATP（腺苷三磷酸）是所有生物体内主要的能量载体。在禁食期间，身体的新陈代谢会发生显著变化，以适应外部营养物质减少的情况。
以下是在禁食期间ATP的产生和利用方式：
糖原分解：在禁食的早期阶段，身体会分解储存在肝脏中的糖原，以维持血糖水平。这个过程通过糖酵解提供葡萄糖以产生ATP，因此身体仍然依赖葡萄糖来获取能量。
糖异生：随着禁食的继续和糖原储备的耗尽，身体开始从非碳水化合物来源（如氨基酸和甘油）产生葡萄糖，以用于生成ATP。
生酮饮食（高脂肪、低碳水化合物）可以辅助糖异生，但禁食在实现这一点上有更强和更快的效果 (8):
然而，这一过程仍然会保留肌肉蛋白质并维持ATP水平。因此，如果禁食时间少于24小时，是不会丢失肌肉质量的。
蛋白质分解 (7)：在极端或长禁食期间*，身体可能会通过分解肌肉蛋白质来获取能量，但身体会尽可能保留肌肉质量，这种情况通常较少发生。
*极端或长禁食超过24小时至48小时。
总体而言，禁食期间的ATP产生更多依赖于脂肪代谢和酮体的使用，而葡萄糖代谢则成为次要。此代谢转换帮助身体在营养摄入不足的情况下有效利用能量储备并维持ATP水平。
长断食的蛋白质摄入建议
如果希望在长禁食时间段不流失肌肉质量，建议摄入足够的蛋白质。
禁食前期（进行24小时禁食前）和禁食后：
- 注重富含蛋白质的饮食以支持肌肉修复和恢复：
- 摄取你每公斤体重1.6至2.2克的蛋白质
- 例子：对于体重70公斤的人来说，70x1.6至2.2克=相当于禁食前后都需要摄入：112至154克蛋白质。
- 肌肉质量较少的人应选择max较高的摄入量：
医学文献 References:
(1) The effect of fasting or calorie restriction on mitophagy induction: a literature review
(3) 7 Key Benefits of Intermittent Fasting for Brain Health
(4) Effects of intermittent fasting on cognitive health and Alzheimer’s disease
(5) The effect of caloric restriction on working memory in healthy non-obese adults
(6) Role of Insulin in Health and Disease: An Update
(7) Biochemistry, Protein Catabolism
(8) Ketogenic diets and physical performance
(10) The Beneficial and Adverse Effects of Autophagic Response to Caloric Restriction and Fasting
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