中国工程院院士：吃不饱穿不暖能启动长寿基因

日前，中国中国工程院院士张运在接受采访时提到，工程吃八成饱、院院有饥饿感会启动长寿基因；穿不暖、士吃稍微有些寒冷感，不饱也会启动长寿基因。穿不长寿表面上看，启动这两句话似乎有些反常识——我们常用“饥寒交迫”来形容一个人身处逆境，基因人人唯恐避之不及的中国饥饿与寒冷反倒能促进长寿？

事实上，尽管有一定简化，工程但这两句话背后所传递的院院信息却早已得到了研究结果的支持，背后的士吃生物学原理也已得到了一定探明。

饿肚子的不饱学问

说到饥饿，大家近些年可能听说过“轻断食”的穿不长寿概念。生物学研究中对于“饥饿”的启动定义则更为精准和复杂。2021 年发表在《自然·衰老》上的一篇综述总结：轻断食在科学上属于“间歇式饮食”的范畴，大致有分为几种——

隔天禁食（alternate-day fasting，ADF）指一天正常吃喝，另一天只摄入水分；5/2 饮食（5：2 diet）指一周里有五天正常饮食，剩余两天只摄入 500 到 700 卡路里；

限时进食（time-restricted feeding，TRF）则将一天分为两个时段，将进食时间限制在其中较短的时段（一般 6-12 小时），剩余时间则不能吃东西。

另一些更极端的方法则将禁食时间延长到 1-2 天，但通常这样的做法较为罕见。

总的来说，间歇式饮食的关键在于“间歇”，一段时间正常进食，一段时间限制摄入的热量。“饿肚子”阶段是其中的关键，因为这能开启代谢模式的切换。

大部分哺乳动物体内，多余的葡萄糖会以糖原的形式储存在肝脏中。经过一段时间的禁食，随着血糖水平下降，肝脏糖原会逐渐消耗，用于维持血糖。而当肝脏糖原储备不足，人体就会切换代谢模式，转而使用酮体和脂肪作为能量来源，也就是我们俗称的“燃烧脂肪”。

脂肪原本是我们的祖先用于储存能量，在难以觅食的冬季抵御严寒的利器。然而随着生活水平的不断提高，现代人饿肚子的少，吃太饱的多，脂肪不断堆积，造成肥胖大流行。根据世界卫生组织（WHO）的数据，2022 年，每 8 个人里，就有一名肥胖症患者。随着体重增加，罹患各种疾病的风险也会上升。

因此“燃烧脂肪”本身就能减少当代“富贵病”的风险。还有一些研究指出，这种代谢模式能让人更好地应对应激压力，延长寿命。

此外，禁食可以通过人体中的相关细胞信号通路，启动人体中的自噬反应，促使那些损伤的衰老细胞凋亡。重新恢复进食后，涌入的营养则能促进细胞再生。从某种意义上说，禁食——恢复进食的循环，就像是给细胞一个推陈出新，更新换代的机会。这样一来，对应的组织和器官也会变得更年轻，更健康。

寒冷的奥秘

武侠小说《神雕侠侣》中有一张神奇的寒玉床，睡到上面的人会觉得奇寒难熬，必须用上全身功力才能与寒气相抗，纵使睡梦中也在无意识地练功。时间久了，内功自会大成。

虽然这是武侠小说里的神奇设定，但近年来，研究人员们也愈发认识到寒冷对动物的益处。比如常用的模式生物线虫，倘若从 20 度的生活环境挪到更高的温度下，寿命就会缩短。相反，如果是前往 15 度左右的环境，则能明显延长寿命。

在小鼠中，研究人员们也看到了类似的结果。仅仅是比体温高出 0.5 度的环境，就足以缩短它们的寿命。相反，如果环境比体温低 0.5 度，小鼠的寿命就能延长。这些研究都清晰地表明，温度与寿命之间有着千丝万缕的联系。

科学家们正在试图找到背后的原因，同样是在《自然-衰老》上，去年发表的一篇论文发现，较低的温度可以激活线虫体内的蛋白酶体，去降解那些聚集在一起的致病蛋白。

当他们从线虫转到人体细胞，也观察到了同样的结果：在 36 度的环境下，人体细胞里的这种蛋白酶体开始启动，破坏细胞内那些与疾病有关的蛋白。这或许可以解释寒冷带来的某些益处。

另外的一些解释则更简单粗暴：低温环境下，一切生化反应的速率都会变慢，自然也会放慢衰老的脚步；另外低温也能促进燃烧脂肪，一瘦解千愁。

这些解释听起来都很合理，但需要指出，我们对于寒冷的认识还相当初步，还有很多奥秘有待解决。比如美国密西根大学和华中科技大学合作的一项研究就曾发现，在成年线虫体内，低温能激活位于神经细胞和脂肪细胞上的一种叫做 TRPA1 的蛋白，启动一系列生化反应，最终激活长寿基因 DAF-16/FOXO。

有意思的是，在线虫幼虫身上，同样的环境，却会带来截然相反的效果。事实上，生活在较温暖环境下的幼虫，寿命反倒高出 20%。这些看似矛盾的数据也告诉我们，关于温度对生物的影响，我们要探索的还有很多。

“饥寒交迫”的启示

现有的科学研究只能解释生物面对饥饿或寒冷，体内能产生哪些反应，能怎样潜在影响健康，无法回答“为什么是这样”。为此人们有过不少猜测，一个解释认为现代社会发展得太快了，身体没有跟上这个速度。

如果我们将人体想象成一台智能手机，那么基因组就是我们的硬件，决定着我们的性能上限；而来自环境的各种刺激则像是软件，过去几千年来经历着快速的升级迭代。

如今我们可以久坐于恒温的办公室，一伸手就能够上各种食物和含糖饮料，也不必像我们的狩猎——采集者祖先那样四处奔波。我们一手搭建了一个舒适的环境，却让身体感到无所适从。一些当下看来的所谓逆境，反倒更贴近人体所熟知的环境，让它能回到更健康的状态。

当然，以上这种说法只能算一种假说，有待更多证据去证实。不过对于想要改善自己健康的现代人，倒也不需要理清背后的来龙去脉。或许只要遵循一些有着人类研究支持的做法（比如间歇式禁食，短时间的高强度锻炼等，可回顾往期文章），就能看到益处。

另外，我们也可以等待科学界的最新成果。今年的美国化学会春季会议上，圣路易斯华盛顿大学的研究人员找到了一种化合物，可以模拟运动给人体带来的效果。这无疑提供了一种用药物模拟逆境的全新健康思路。我们也期待未来能有更多类似的药物出现，让我们不必经历饥饿和寒冷等令人不适的感觉，就能享受到同样的健康益处。

参考文献

[1]Intermittent and periodic fasting, longevity and disease，https://www.nature.com/articles/s43587-020-00013-3

[2]Effects of Intermittent Fasting on Health, Aging, and Disease，https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMra1905136

[3]Obesity and overweight，https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight

[4]Cold temperature extends longevity and prevents disease-related protein aggregation through PA28γ-induced proteasomes，https://www.nature.com/articles/s43587-023-00383-4

[5]Cold improves longevity for some, shortens life span for others，https://news.umich.edu/cold-improves-longevity-for-some-shortens-life-span-for-others/

[6]Mimicking exercise with a pill，https://www.acs.org/pressroom/presspacs/2024/march/mimicking-exercise-with-a-pill.html

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作者丨叶拾 科普创作者

审核丨张宇 中国疾病预防控制中心 研究员/博士 国家健康科普专家

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