對動物和人類的研究表明，間歇性禁食對健康的好處不僅僅是自由基產生減少或體重減輕。

間歇性禁食可引起進化上保守的、適應性的細胞反應，比如改善葡萄糖調節，增強抗壓能力，抑制炎症，並且是在器官之間和器官內部整合調節。

在禁食期間，細胞可以啟用增強抗氧化和代謝應激的內在防禦途徑，從而去除或修復受損分子（圖1）。在進食期間，細胞參與組織生長和可塑性的特定過程。不過，大多數人往往一日三餐再加上零食，因此不會出現間歇性禁食。

美國國立衛生研究院的Rafael de Cabo博士和Mark P。 Mattson博士回顧了在動物和人類身上的研究，這些研究表明了間歇性禁食如何影響總體健康指標。

●間歇性禁食和代謝轉換

●

葡萄糖

和

脂肪酸

是細胞的主要能量來源。飯後，葡萄糖被用作能量，脂肪以甘油三酯的形式儲存在脂肪組織中。在禁食期間，甘油三酯被分解成脂肪酸和甘油以提供能量。肝臟將脂肪酸轉化為酮體，酮體是許多組織的主要能量來源，特別是禁食期間的大腦（圖2）。

在進食狀態下，血液中的酮體水平較低，人類在禁食開始後8~12小時內升高，24小時內達到2～5 mM（毫摩爾）的水平。齧齒動物在禁食開始後4~8小時內血漿酮體水平升高，24小時內達到毫摩爾水平，這一反應為間歇性禁食提供了時間上的依據。

在人類中，研究最廣泛的三種間歇性禁食方案是

交替日禁食

、

5:2間歇性禁食

（每週禁食2天）和

每日限時進食

。每週1天或更多時間顯著減少熱量攝入（例如減少到每天500~700卡路里）會導致禁食期間酮體水平升高。新陳代謝從使用葡萄糖作為燃料源到使用脂肪酸和酮體的切換導致呼吸交換比率降低（產生的二氧化碳與消耗氧的比率），這表明脂肪酸和酮體的能量代謝有更大的靈活性和更高的效率。

酮體不僅僅是禁食期間使用的燃料，同時它們也是有效的訊號分子，對細胞和器官功能有重大影響。酮體調節許多影響健康和衰老的蛋白質和分子的表達和活性。包括過氧化物酶增殖物啟用受體γ共啟用因子1α（PGC-1α）、成纖維細胞生長因子21、煙醯胺腺嘌呤二核苷酸（NAD+）、去乙醯化酶、多聚二磷酸腺苷（ADP）核糖聚合酶1（PARP1）和ADP-核糖基環化酶（CD38）。透過影響這些主要的細胞途徑，禁食期間產生的酮體對系統代謝有著深遠的影響。此外，酮體還刺激腦源性神經營養因子基因的表達（圖2），對大腦健康、精神及神經退行性疾病有影響。

間歇性禁食的好處有多少是由於代謝轉換，多少是由於體重減輕？許多研究表明，間歇性禁食帶來的一些好處與體重減輕無關，比如改善血糖調節、血壓和心率。

●間歇性禁食和抗應激

●

與今天的人們不同，我們的祖先並沒有每天固定三餐，大量飲食且加上零食，也沒有過久坐的生活。相反，他們忙於在食物來源稀少的大自然中獲取食物。隨著時間的推移，智人為了適應這種環境發生了進化，包括大腦變化，這些變化使創造力、想象力、語言和身體變化發生，從而使物種成員能夠依靠自己的肌肉力量來遠距離跟蹤獵物。

研究表明，大多數器官系統對間歇性禁食的反應方式能夠使機體耐受或克服挑戰，然後恢復體內平衡。反覆暴露于禁食會導致持續的適應性反應，從而對隨後的挑戰產生抵抗。細胞透過間歇性禁食，參與適應性應激反應，導致抗氧化防禦、DNA修復、蛋白質質量控制、線粒體生物合成和自噬的增加，以及炎症的下調（圖3）。

這些對禁食和進食的適應性反應在整個種群中是保守的。維持間歇性禁食方案的動物身體和大腦中的細胞均表現出更好的功能，並且對各種潛在的破壞性損傷具有強大的抵抗力，包括涉及代謝、氧化、離子、創傷和蛋白毒性應激的損傷。

間歇性禁食刺激自噬和有絲分裂，同時抑制哺乳動物雷帕黴素靶蛋白合成途徑。這些反應使細胞能夠清除氧化損傷的蛋白質和線粒體，並回收未受損的分子成分，同時暫時減少整體蛋白質合成以節約能量和分子資源（圖3）。這些途徑在暴飲暴食和久坐的人中未被開發，或被抑制了。

雖然還不完全瞭解其具體機制，但間歇性禁食的有益作用涉及代謝轉換和細胞應激抵抗。然而，有些人不能或不願意堅持間歇性禁食方案。透過進一步瞭解間歇性禁食與廣泛健康益處之間的聯絡，我們或許能開發出目標明確的藥理學療法，模擬間歇性禁食的效果，而無需大幅改變飲食習慣。

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參考文獻：New England Journal of Medicine 2019；381：2541-2551。