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多吃无益还折寿?!限制蛋白质与特定氨基酸居然能长寿?

 长沙7喜 2022-01-30
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此刻,笔者仍在案前码字,掐指一算,归乡团聚已近在眼前,闭上眼仿佛美味佳肴正在招手,然而每日深受衰老科学文献熏陶的笔者,自然是要时常提醒自己“管住嘴”:科学饮食限制延年益寿

能干预衰老、改变衰老进程的饮食方式不在少数,从可谓“宇宙级最强”的热量限制,到如地中海DASH饮食等多种策略,我们多少都与大家聊过。除了上述这些抗衰业内公认度较高的饮食模式,也有一些饮食措施一直来饱受争议,好比今天要和大家聊到的蛋白质与氨基酸限制饮食

对于蛋白质与氨基酸限制方案,多数争议点在于大家对蛋白质的传统印象——生命活动必需物质,吃多也不会有发胖烦恼,小孩吃了蹿个子,老人吃了走路稳。然而,对于大多普通年轻人和抗衰需求日益强烈的中年人而言,蛋白质的真相可能并非如此。

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 蛋白质限制二三事:

吃少点,活久点

早在2005年,著名衰老领域顶级科学家Linda Partridge教授就发现,卡路里限制不能完全解释饮食限制的抗衰效果,当不同组别线虫摄入相等热量时,营养组成的差异会造成相当悬殊的长寿效果[1]。

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图注:不同营养组成时果蝇的寿命分析

之后,饮食抗衰研究愈加深入,更是凸显了营养组分的重要性。2014年,澳大利亚营养学家Stephen Simpson教授证实,不同营养成分之间的比例才是生物健康长寿的决定性因素,并且应尤为关注蛋白质摄入量[2]。

在后续研究中,借助众多模式生物,学者们陆续发现在不影响热量摄入的前提下,仅需控制每日蛋白质摄入比例,就能延长如酵母果蝇小鼠的寿命[2-4]。

更甚者,蛋白质限制同样被证明与人类衰老息息相关,遵循低蛋白摄入饮食的中年人群罹患心血管癌症等疾病风险更低,甚至死亡率也被大大降低[5-7]。例如一项对美国6000余名50岁及以上中老年人开展的长达18年的随访,发现高蛋白饮食使得中年人群(50-65岁)癌症死亡率增加4倍总体死亡率上升约75%[7]。

而对于该增益效果,推测由于限制蛋白质摄入量后,激活GCN2(丝氨酸/苏氨酸激酶)和转录因子ATF4,进而增加机体FGF21肝源性因子,并下调AKT-mTOR途径[8, 9],还可能通过调节GHR(生长激素受体)—IGF-1信号转导[10],延长了健康寿命。

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  特定氨基酸限制:

擒贼还需先擒王

既然蛋白质限制能给中年人带去切实抗衰效果,那是否意味要眉毛胡子一把抓,限制摄入总量就可以?还不够!在“高蛋白促衰”表象之下,我们更需找寻的是驱动这种反应的精确物质[11],做到“擒贼先擒王”。

下面为大家介绍的两大类氨基酸,便是学界多年研究认为最可能的“贼王候选者”,合理控制其摄入,或许真能事半功倍。

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No.1

蛋氨酸限制:多管齐下,不达长寿誓不罢休

作为人体必需氨基酸之一,蛋氨酸(又名为甲硫氨酸)多存在于豆类鱼类奶制品中,并被发现限制其摄入量后能显著延长多种模式生物寿命[12-14]。

例如,早在1993年,研究人员便尝试利用大鼠去探索蛋氨酸限制的衰老干预效果,当大鼠饮食中蛋氨酸摄入量被从0.86%终生降低到0.17%后(下调约80%),雄性大鼠的寿命延长了近30%,并且“吃得少”也并未影响大鼠的正常生长[15]。

当然,限制蛋氨酸所得益处并非偶然,而是在于其对生物体内多种生物过程的调控。

· 蛋氨酸密码子与蛋白质翻译初始密码子相同(均为AUG),限制蛋氨酸摄入后可显著下调蛋白质合成,避免频繁合成导致的错误堆积[16];

· 蛋氨酸可通过调节激素FGF21水平增加能量消耗[17];

· 蛋氨酸代谢物SAM(S-腺苷甲硫氨酸)和半胱氨酸可调控机体组蛋白DNA甲基化,并影响体内氧化应激水平[8];

· 蛋氨酸限制还有效激活了大名鼎鼎的AMPK长寿通路[18]

甚至于,蛋氨酸还极可能是“王者”热量限制抗衰背后的“终极答案”。2020年清北联合刊发的一项重磅研究显示,当研究人员给热量限制中的酵母菌补充蛋氨酸后,热量限制带来的延寿效果不复存在[19]。

在与衰老短兵相见中,“蛋氨酸限制军团”多管齐下,不达长寿誓不罢休。

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No.2

BCAA(支链氨基酸)限制:为mTOR踩下生命刹车

BCAA并非是某种单一氨基酸,而是亮氨酸异亮氨酸缬氨酸的统称,最早在20世纪60年代的一群肥胖人群血液中被过量检出[20],且在后续研究中被发现与衰老相关的胰岛素抵抗存在较大关联,被纳入2型糖尿病的可能发病机制之一[2, 21]。先前笔者也曾就BCAA的体内代谢以及与常见养分感知系统关联撰文详述,可点击回顾原文

作为时光派的老读者,当看到某一物质带着“mTOR激活剂”标签,几乎下意识就会将其与“促衰”联系起来,而BCAA作为一种强烈的mTORC1复合体激活剂,当过度摄入时,不仅是脂肪量增加食欲亢进胰岛素抵抗这么简单,更会带来加速衰老的“恶劣副作用”[2, 22, 23]。

相反,BCAA限制的饮食策略被发现能提升早衰小鼠存活率、改善野生型小鼠机体代谢并延长其30%寿命[24],若向膳食中过多补充支链氨基酸,会诱导小鼠食欲过盛、寿命缩短[22]。

而上述这些“延年益寿”功效,正是因为控制BCAA的摄入量后,mTORC1适度“刹车”[8],细胞与机体能在细水长流中延长健康期。想来儒家经典中庸之道,用在抗衰机制的解释中,也颇为合适。

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年终感恩炬制,终极实用篇!

我们如何开展蛋白质/氨基酸限制?

看到这里,也许有读者坐不住了:“姜茶你写了这么多,意思就让我别吃蛋白质,别吃蛋氨酸,别吃BCAA了呗。”对此,笔者必须正名:“当然不是!”大到蛋白质作为三大营养素之一,是生物体的基本构成;小到蛋氨酸与BCAA都是人体必需氨基酸,身体也没法合成,不吃就没有。随便挑出一样,跟不上需求,身体马上就要报警。

限制不等于不吃,而是要正确吃,吃正确的东西,一以贯之去坚持”。这是笔者早先在会员群中与大家交流抗衰饮食心得时所说,也是个人贯彻于日常生活中的箴言。

那么,就蛋白质/氨基酸限制而言,我应该如何正确去吃:吃多少?吃什么?又或者,该如何评估自己是否适用于这一方案?

如果你有这样的疑惑,那下面的这份资料刚好适合你!限于篇幅,姜茶将另附资料为大家一一道明。可联系好友列表中任意带有“时光派”字样的工作人员,发送暗号“蛋白质”,领取这份“《蛋白质/氨基酸限制食谱》”。PS:资料已优先发送至时光派会员

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—— TIMEPIE ——

参考文献

[1] Mair, W., Piper, M. D., & Partridge, L. (2005). Calories do not explain extension of life span by dietary restriction in Drosophila. PLoS biology, 3(7), e223. https:///10.1371/journal.pbio.0030223

[2] Solon-Biet, S. M., McMahon, A. C., Ballard, J. W., Ruohonen, K., Wu, L. E., Cogger, V. C., Warren, A., Huang, X., Pichaud, N., Melvin, R. G., Gokarn, R., Khalil, M., Turner, N., Cooney, G. J., Sinclair, D. A., Raubenheimer, D., Le Couteur, D. G., & Simpson, S. J. (2014). The ratio of macronutrients, not caloric intake, dictates cardiometabolic health, aging, and longevity in ad libitum-fed mice. Cell metabolism, 19(3), 418–430. https:///10.1016/j.cmet.2014.02.009

[3] Mirzaei, H., Raynes, R., & Longo, V. D. (2016). The conserved role of protein restriction in aging and disease. Current opinion in clinical nutrition and metabolic care, 19(1), 74–79. https:///10.1097/MCO.0000000000000239

[4] Kitada, M., Ogura, Y., Monno, I., & Koya, D. (2019). The impact of dietary protein intake on longevity and metabolic health. EBioMedicine, 43, 632–640. https:///10.1016/j.ebiom.2019.04.005

[5] Fung, T. T., van Dam, R. M., Hankinson, S. E., Stampfer, M., Willett, W. C., & Hu, F. B. (2010). Low-carbohydrate diets and all-cause and cause-specific mortality: two cohort studies. Annals of internal medicine, 153(5), 289–298. https:///10.7326/0003-4819-153-5-201009070-00003

[6] Lagiou, P., Sandin, S., Lof, M., Trichopoulos, D., Adami, H. O., & Weiderpass, E. (2012). Low carbohydrate-high protein diet and incidence of cardiovascular diseases in Swedish women: prospective cohort study. BMJ (Clinical research ed.), 344, e4026. https:///10.1136/bmj.e4026

[7] Levine, M. E., Suarez, J. A., Brandhorst, S., Balasubramanian, P., Cheng, C. W., Madia, F., Fontana, L., Mirisola, M. G., Guevara-Aguirre, J., Wan, J., Passarino, G., Kennedy, B. K., Wei, M., Cohen, P., Crimmins, E. M., & Longo, V. D. (2014). Low protein intake is associated with a major reduction in IGF-1, cancer, and overall mortality in the 65 and younger but not older population. Cell metabolism, 19(3), 407–417. https:///10.1016/j.cmet.2014.02.006

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[9] Mittendorfer, B., Klein, S., & Fontana, L. (2020). A word of caution against excessive protein intake. Nature reviews. Endocrinology, 16(1), 59–66. https:///10.1038/s41574-019-0274-7

[10] Mirzaei, H., Suarez, J. A., & Longo, V. D. (2014). Protein and amino acid restriction, aging and disease: from yeast to humans. Trends in endocrinology and metabolism: TEM, 25(11), 558–566. https:///10.1016/j.tem.2014.07.002

[11] Yap, Y.W., Rusu, P.M., Chan, A.Y. et al. (2020). Restriction of essential amino acids dictates the systemic metabolic response to dietary protein dilution. Nature Communication 11, 2894. https:///10.1038/s41467-020-16568-z

[12] Parkhitko, A. A., Wang, L., Filine, E., Jouandin, P., Leshchiner, D., Binari, R., Perrimon, N. (2021). A genetic model of methionine restriction extends Drosophila health- and lifespan. Proceedings of the National Academy of Sciences, 118(40). http://www./content/118/40/e2110387118

[13] Lee, B. C., Kaya, A., Ma, S., Kim, G., Gerashchenko, M. V., Yim, S. H., Hu, Z., Harshman, L. G., & Gladyshev, V. N. (2014). Methionine restriction extends lifespan of Drosophila melanogaster under conditions of low amino-acid status. Nature communications, 5, 3592. https:///10.1038/ncomms4592

[14] Miller, R. A., Buehner, G., Chang, Y., Harper, J. M., Sigler, R., & Smith-Wheelock, M. (2005). Methionine-deficient diet extends mouse lifespan, slows immune and lens aging, alters glucose, T4, IGF-I and insulin levels, and increases hepatocyte MIF levels and stress resistance. Aging cell, 4(3), 119–125. https:///10.1111/j.1474-9726.2005.00152.x

[15] Orentreich, N., Matias, J. R., DeFelice, A., & Zimmerman, J. A. (1993). Low methionine ingestion by rats extends life span. The Journal of nutrition, 123(2), 269–274. https:///10.1093/jn/123.2.269

[16] Mazor, K. M., Dong, L., Mao, Y., Swanda, R. V., Qian, S. B., & Stipanuk, M. H. (2018). Effects of single amino acid deficiency on mRNA translation are markedly different for methionine versus leucine. Scientific reports, 8(1), 8076. https:///10.1038/s41598-018-26254-2

[17] Douris, N., Stevanovic, D. M., Fisher, F. M., Cisu, T. I., Chee, M. J., Nguyen, N. L., Zarebidaki, E., Adams, A. C., Kharitonenkov, A., Flier, J. S., Bartness, T. J., & Maratos-Flier, E. (2015). Central Fibroblast Growth Factor 21 Browns White Fat via Sympathetic Action in Male Mice. Endocrinology, 156(7), 2470–2481. https:///10.1210/en.2014-2001

[18] Wang, S. Y., Wang, W. J., Liu, J. Q., Song, Y. H., Li, P., Sun, X. F., Cai, G. Y., & Chen, X. M. (2019). Methionine restriction delays senescence and suppresses the senescence-associated secretory phenotype in the kidney through endogenous hydrogen sulfide. Cell cycle (Georgetown, Tex.), 18(14), 1573–1587. https:///10.1080/15384101.2019.1618124

[19] Zou, K., Rouskin, S., Dervishi, K., McCormick, M. A., Sasikumar, A., Deng, C., Chen, Z., Kaeberlein, M., Brem, R. B., Polymenis, M., Kennedy, B. K., Weissman, J. S., Zheng, J., Ouyang, Q., & Li, H. (2020). Life span extension by glucose restriction is abrogated by methionine supplementation: Cross-talk between glucose and methionine and implication of methionine as a key regulator of life span. Science advances, 6(32), eaba1306. https:///10.1126/sciadv.aba1306

[20] Felig, P., Marliss, E., & Cahill, G. F., Jr (1969). Plasma amino acid levels and insulin secretion in obesity. The New England journal of medicine, 281(15), 811–816. https:///10.1056/NEJM196910092811503

[21] Ribeiro, R. V., Solon-Biet, S. M., Pulpitel, T., Senior, A. M., Cogger, V. C., Clark, X., O'Sullivan, J., Koay, Y. C., Hirani, V., Blyth, F. M., Seibel, M. J., Waite, L. M., Naganathan, V., Cumming, R. G., Handelsman, D. J., Simpson, S. J., & Le Couteur, D. G. (2019). Of Older Mice and Men: Branched-Chain Amino Acids and Body Composition. Nutrients, 11(8), 1882. https:///10.3390/nu11081882

[22] Solon-Biet, S. M., Cogger, V. C., Pulpitel, T., Wahl, D., Clark, X., Bagley, E., Gregoriou, G. C., Senior, A. M., Wang, Q. P., Brandon, A. E., Perks, R., O'Sullivan, J., Koay, Y. C., Bell-Anderson, K., Kebede, M., Yau, B., Atkinson, C., Svineng, G., Dodgson, T., Wali, J. A., … Simpson, S. J. (2019). Branched chain amino acids impact health and lifespan indirectly via amino acid balance and appetite control. Nature metabolism, 1(5), 532–545. https:///10.1038/s42255-019-0059-2

[23] Newgard, C. B., An, J., Bain, J. R., Muehlbauer, M. J., Stevens, R. D., Lien, L. F., Haqq, A. M., Shah, S. H., Arlotto, M., Slentz, C. A., Rochon, J., Gallup, D., Ilkayeva, O., Wenner, B. R., Yancy, W. S., Jr, Eisenson, H., Musante, G., Surwit, R. S., Millington, D. S., Butler, M. D., … Svetkey, L. P. (2009). A branched-chain amino acid-related metabolic signature that differentiates obese and lean humans and contributes to insulin resistance. Cell metabolism, 9(4), 311–326. https:///10.1016/j.cmet.2009.02.002

[24] Richardson, N. E., Konon, E. N., Schuster, H. S., Mitchell, A. T., Boyle, C., Rodgers, A. C., Finke, M., Haider, L. R., Yu, D., Flores, V., Pak, H. H., Ahmad, S., Ahmed, S., Radcliff, A., Wu, J., Williams, E. M., Abdi, L., Sherman, D. S., Hacker, T., & Lamming, D. W. (2021). Lifelong restriction of dietary branched-chain amino acids has sex-specific benefits for frailty and lifespan in mice. Nature aging, 1(1), 73–86. https:///10.1038/s43587-020-00006-2

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