狗狗可以活到300歲嗎？一探毛小孩的壽命之謎

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• 本文與台灣科技媒體中心合作，內文經泛科學改寫。
• 本文轉載整合自台灣科技媒體中心《「熱量限制配合晝夜節律可延長小鼠的壽命」專家意見》
• 資料更新至 2022 年 5 月 10 日，完整文章請見上方連結

目前越來越多動物實驗的研究結果顯示，「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果，不比「限制總熱量攝取」差，甚至效果更好。

控制吃飯時間，可以延長壽命？

美國德克薩斯大學西南醫學中心的小彼得．奧唐納腦研究所 (Peter O’donnell Jr. Brain Institute) 研究團隊，今（2022）年 5 月 5 日在國際期刊《科學》（Science）公開研究論文，使用小鼠為實驗對象，研究進食熱量與進食時間，與小鼠壽命之間的關係。

團隊先讓小鼠自由的取食飼料 6 週後，再分成 5 個不同組別，分別是：

1. 只能在日間每隔 90 分鐘進食、
2. 只能在晚間每隔 90 分鐘進食、
3. 只能在日間開始兩小時內進食、
4. 只能在晚間開始兩小時內進食、
5. 全天內每隔 160 分鐘允許進食。

這 5 組小鼠被限制攝取的熱量相同，實驗過後，再和完全自由取食且沒有限制熱量攝取的小鼠比較。

研究結果顯示，與完全自由進食的小鼠相比，有限制進食時間的小鼠平均壽命較長，其中第 2.4 組（只能在晚間每隔 90 分鐘進食，以及只能在晚間開始兩小時內進食）延長壽命的效果最好，平均可延長 35% 壽命；而只能在日間進食的兩組小鼠，平均可延長20%壽命。

研究也觀察到其它有趣結論：

• 隨著年齡增長，五組小鼠的體重，都比自由進食的小鼠更輕，且在非主要活動的時間（白天）進食的小鼠，白天的活動變多了。

• 在完全自由取食的小鼠肝臟中，原本與老化相關的基因表現隨年齡增長而改變，有些基因表現降低，有些增加，且基因表現的晝夜節律性也隨老化而降低。但在只能晚間進食的兩組小鼠身上，這些因老化而造成的改變較少。

作者根據研究結果指出，僅僅限制熱量攝取而不在特定時間禁食，可以延長小鼠的壽命，禁食可以對延長壽命效果有加分的作用，而不是主要造成效果的原因。

研究凸顯了「晝夜節律」的重要性

國立陽明交通大學生化暨分子生物研究所教授 許翺麟 表示，目前越來越多，動物實驗的研究結果顯示，「特定時段禁食」在延緩老化或延長壽命上的效果，不比「限制總熱量攝取」差，甚至效果更好。

過去研究飲食中，熱量限制對老化與壽命的影響時，常常無法分辨原因到底是因為「總卡路里攝取較少」還是「固定且有規律的長時間禁食」。最近幾年，科學家開始針對此一問題進行更深入的研究。

去年一項使用小鼠的研究顯示，限制飲食的熱量可延緩老化的效果，可能大部分來自於長時間且有規律的禁食^[1]。此外，另一項在果蠅的研究中也指出，不但是要有規律的禁食，何時禁食也同樣重要。最有效延緩老化的方式，要與動物本身的生理時鐘配合，在本來就比較少進食的時候進行禁食^[2]。

• 編註：小鼠是夜行性動物，上述文字中的「日間」指的是白天光線照射，對小鼠而言是休息和睡眠的時段，「晚間」沒有光照，才是小鼠活動和主要進食的時段。

這次的研究中更進一步證實，單純只是限制總熱量攝取，只能提供很少的延長壽命效果，反而熱量限制並配合生理時鐘進行間歇性禁食的效果最好。小鼠是夜行性動物，日間禁食對延長壽命的效果，遠比夜間禁食的效果更加顯著，至於每日禁食 12 小時或 22 小時則差異不大。此外本研究也顯示，調控生理時鐘的基因在調控老化上的重要性。

人類比照辦理也會有用嗎？

許翺麟教授 說明，本研究最大的限制來自於其僅用單一品系、單一性別的小鼠來進行研究。從過去其他研究已知，飲食限制對不同品系與不同性別的動物，效果不盡相同。因此本研究雖然頗具參考價值，但是能否推論到其他品系的小鼠，甚至其他物種與人類，仍有待未來更多研究來支持。

雖說人類遠比實驗動物複雜，會影響老化的因素也不僅止於飲食，然而維持平衡且有規律的飲食習慣，加上適當的限制進食時間，也許是一種相對可行，且有效促進健康老化的方式。也期待未來更多相關研究，能協助我們進一步釐清這些結果在人類中是否相同。

參考文獻

• [1] Pak, Heidi H., et al. (2021) “Fasting drives the metabolic, molecular and geroprotective effects of a calorie-restricted diet in mice.” Nature Metabolism, 3(10), 1327-1341.
• [2] Ulgherait, Matt, et al. (2021) “Circadian autophagy drives iTRF-mediated longevity.” Nature, 598(7880), 353-358.
• Acosta-Rodríguez, V., Rijo-Ferreira, F., Izumo, M., Xu, P., Wight-Carter, M., Green, C. B., & Takahashi, J. S. (2022). “Circadian alignment of early onset caloric restriction promotes longevity in male C57BL/6J mice.” Science, e.

• 作者／郭家驊，台北市立大學體育學院院長

研究顯示：耐力體能好的人，死亡率較低，而影響耐力體能的因素有哪些呢？本期 ILSI Taiwan 專欄邀請台北市立大學體育學院院長郭家驊特聘教授撰文，解析運動關鍵營養成分──「醣」，並一步步串聯起它與「肌肉肝醣」、「耐力體能」、「死亡率」之間的層層關聯，最後提出能增加肝醣儲存、改善身材的具體建議。如此生活化的精彩內容，千萬別錯過！

肌肉肝醣的多寡，決定耐力體能的好壞

人體肌肉在安靜狀態下主要以消耗脂肪組織的「脂肪」為主，而在運動過程中肌肉則以大量消耗「三磷酸腺苷( adenosine triphosphate, 以下簡稱 ATP )」為主。支撐 ATP 快速生產的能源主要來自於肌肉內儲存的肝醣 ( glycogen )，雖然血糖也會在肌肉快速收縮時加速滲入肌肉內，但細胞膜轉運過程較慢，仍緩不濟急。

肝醣的優勢在於它已儲存在細胞內部，當氧氣還來不及進入肌肉時，肝醣便可迅速分解為葡萄糖，透過無氧代謝快速釋放能量，以維持肌肉內 ATP 濃度恆定，使肌肉在高速挑戰下仍可正常運作。相對的，脂肪無法在缺乏氧氣時分解，因此只能作為人體安靜狀態下的主要能源。在進行超過 1 分鐘的最大負荷高強度運動時，肌肉肝醣決定了耐力體能的好壞。

澱粉：補充肌肉肝醣的最佳來源

人體肝醣的結構與植物中的澱粉^註1類似，都是由葡萄糖所構成。因此，要使運動後迅速恢復肌肉肝醣的最佳方法就是攝取澱粉。運動後要迅速恢復肌肉肝醣，澱粉比果糖的效果更好。由於肌肉對果糖的吸收運轉機制較弱，飲食攝取的果糖大部分被肝臟吸收，果糖對肌肉肝醣儲存的貢獻極小，故大多數市面上買到的果糖飲料並非補充肌肉肝醣的最佳來源。

高強度運動：促進肌肉儲存肝醣的能力

運動挑戰會使肌肉產生適應能力，即消耗肝醣能提高肌肉肝醣的儲存能力，對某些人而言，運動 2-3 天後的肌肉可增加 2 倍的肝醣儲存量。在飯後胰島素正常分泌的狀態下，人體內 85 %的葡萄糖會儲存到肌肉組織。因此，肌肉儲存醣的能力愈好，血糖控制的能力也愈佳。

一般休息、做家事，以及走路等相對靜態的活動對於肌肉肝醣的消耗可說是微乎其微。這些微量活動的過程，由於氧氣供應充足，肌肉主要消耗血液中來自脂肪組織的脂肪酸。因此，若要增加人體飯後的葡萄糖儲存空間以降低血糖，須要仰賴高強度運動，當挑戰的肌肉群愈多、強度愈高，將愈能避免飯後碳資源被儲存到肌肉以外的位置，如：脂肪組織與肝臟等，可達到「增加控制血糖能力」與「避免腹腰部肥胖」雙重目的。

「醣類/蛋白質的攝取比例」會影響壽命？

醣類攝取的多寡是否會影響壽命？較有名的研究來自於百年人瑞比例極高的日本沖繩，當地人大多採取高澱粉、低蛋白的飲食模式。有趣的是，如果沖繩人移居日本本島生活，其原先心臟病與代謝症候群的保護效果便消失。在知名的動物隨機介入研究 ( Geometric Framework for Nutrition ) 也發現類似的證據，即獲得「高澱粉、低蛋白」飲食介入的動物壽命最長。

人體研究目前的主要限制在於，完全沒有隨機分組研究報告 ( Randomized control trial ) 能證明醣類（即澱粉類）攝取的比例是否會影響壽命，現有的人體研究證據多是以做完飲食問卷後進行分組，觀察各組在一段時間後的死亡率。

由於飲食攝取偏好也與許多其他影響死亡率的行為，如：教育水準、吸菸、家庭等具有高度相關，故不是最完美的科學證據。此外，追蹤時間不夠長的研究（小於 15 年），預測死亡率有效度將大打折扣，無法產生因果關係，不適合當成好的飲食建議依據。

目前只能說在觀察時間較長的研究中，高澱粉、低蛋白的飲食可能對處於體重慢速上升的年輕人與中年人是較好的選擇；至於過了 65 歲後體重開始下降的高齡者，若蛋白質攝取比例較高，未來死亡率則較低。但需注意的是，高澱粉飲食須搭配足夠強度的規律運動，如果每天採取高澱粉飲食卻不運動，則容易產生肥胖。

運動後盡快用餐，擁有肝醣儲存、改善身材雙重效果！

耐力體能為預測未來死亡機率的重要指標，而肌肉肝醣儲存的多寡會直接影響高強度耐力運動能持續多久（即耐力體能的好壞）。運動後迅速回補肌肉肝醣主要的食物來源為澱粉，是人類的重要主食，也是最能誘發胰島素分泌的營養源。

養成運動習慣，可使得這個合成機制移向受挑戰的肌肉組織，使肌肉組織能儲存較多的肝醣與蛋白質，同時使得其他組織，如：脂肪組織與肝臟的能源儲存相對減少，達到身材改變的效果。建議主餐前可先進行消耗肌肉肝醣的高強度運動，運動完及早用餐，儘量不拖延，若拖延用餐時間，增加肝醣儲存、改善身材的兩大效果將大打折扣。

註解

1. 澱粉：為食物成分，最佳食物來源是「全穀雜糧」。

• 本文轉載自 ILSI Taiwan-2019年第8期《醣—運動關鍵營養成分》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 ILSI Taiwan 喔！
• 作者／郭家驊│特聘教授
  美國奧斯汀德州大學運動營養學博士，現任台北市立大學體育學院院長、台灣運動營養學會理事長。研究領域為運動營養學、運動與肥胖專論、運動與新陳代謝等。