热量限制(间歇性禁食、隔日限食、“5:2 饮食”)对衰老机体肠道菌群的影响
热量限制(caloric restriction,CR)对衰老机体肠道菌群的影响
热量限制(caloric restriction,CR)是一种在保证必要营养素,不引起营养不良的前提下减少 20%~40% 热量摄入的饮食方案,在此基础上,研究者探索出了新的CR方式,如间歇性禁食(intermittent fasting,IF)、隔日限食(every-other-day fasting,EODF)、“5:2 饮食”等。
随着年龄的增长,人类和啮齿类动物肠道菌群中,有益菌趋向减少,而促进脂质代谢和炎性反应的菌群比例逐渐占优势,并伴随肠道屏障的损害,致肠道内有害细菌和代 谢产物易进入血液循环。ZENG 等首次证明通过短期(2 个月)饮食限制能明显逆转老年小鼠紊乱的肠道菌群,使其恢复到更平衡的结构组成,如同在年轻小鼠中观察到的那样。终生 CR 改变了小鼠肠道菌群整体结构,与寿命呈正相关的菌群(如乳酸杆菌)更加丰富,负相关的菌群减少。与此一致的是,KOK 等也发现 CR 干预 28 个月的小鼠中,对结肠健康有益的细菌——双歧杆菌和乳杆菌的相对丰度增加。
脂多糖结合蛋白(lipopolysaccharide binding protein,LBP)是一种重要的生物标志物,脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)是肠道最丰富的微生物抗原,受 LPS 刺激,循环 LBP 水平可急剧升高,LBP 介导 LPS 与 CD14 结合,促进炎性物质释放,诱导强烈的炎性反应。2 周的 CR 干预促使小鼠迅速形成以乳杆菌为主的肠道菌群,明显降低血清 LBP 水平,减轻与衰老相关的炎性反应。ZHANG 等也发现,62 周 CR干预后,菌群结构改变,CR 组比自由饮食组小鼠循环中 LBP水平更低,表明 CR 对肠道菌群的调节可明显降低宿主的抗原负荷,有助于延长寿命。
综上可知,CR 诱导肠道菌群成分的变化维持了肠道内环境稳态,防止具有促炎作用的微生物代谢产物进入血液循环,在促进健康、延长寿命等方面起到积极作用。然而,目前关于 CR 与衰老机体肠道菌群的研究主要集中在动物实验,尤其是啮齿类动物,CR 对其延缓衰老的作用已被大量报道。由于对衰老的研究持续时间长,甚至是终生干预,受试者很难长期坚持 CR 的饮食模式,这就导致该方面的临床研究缺乏,若能设计出合理且依从性更高的禁食方案将促进 CR 临床推广,对人类的健康产生积极的影响。