试验动物的饮食含有高糖和高脂肪,与典型的现代城市居民饮食习惯相符。对照组的小鼠可以随时进食。不出所料,这组动物体重和体脂增加,并且发展成慢性肝炎。
另一组小鼠每周有两天不可进食(简称5:2间歇性禁食,或5:2 IF),其余时间可以随意进食。尽管依旧高热量饮食,这些动物体重没有增加,且肝病迹象减少,肝损伤的生物标志物水平也较低。简而言之,它们对代谢功能失调相关的脂肪性肝炎(MASH)的发展具有抵抗力。
有趣的是,抑制脂肪肝的发展与总卡路里摄入无关,因为动物在禁食期结束后立即补充了缺少的食物。
在试验不同间歇性禁食方案时,发现几个参数决定了对抗肝炎的保护作用:禁食周期的次数和持续时间都很重要,禁食阶段的开始时间也同样重要。5:2的饮食模式比6:1更有效;24小时的禁食期比12小时的更好。越是高热量的饮食越是需要更频繁的节食周期。
海肯瓦尔德的团队现在希望了解禁食反应的分子背景。为此,研究人员比较了禁食和非禁食小鼠肝脏中的蛋白质组成、代谢途径和基因活性。两个主要的分子参与者负责禁食反应的保护作用:转录因子PPARα和酶PCK1。这两种分子参与者共同作用,增加脂肪酸的分解和糖异生作用,并抑制脂肪的积累。
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海肯瓦尔德指出:“禁食周期引发了长远的代谢变化,这些变化共同作用,充当有益的解毒机制,有助于对抗MASH。”
研究人员在检查MASH患者的组织样本时也发现了与小鼠模型相同的分子模式,即PPARα和PCK1的降低。当这两种蛋白在小鼠的肝细胞中同时被基因关闭时,间歇性禁食无法阻止慢性炎症或纤维化。那么PPARα和PCK1是否真的能调控禁食对肝病的疗效?
研究人员希望通过药物佩马贝特模拟细胞中PPARα的效果。这是一种新型PPARα激动剂,此前已被批准用于治疗高脂血症。研究人员在小鼠中使用了PPARα激动剂,结果佩马贝特成功增强了5:2禁食小鼠的代谢。然而,PPARα激动剂只能部分模拟禁食的保护效果,因为目前市面上还没有能够模仿PCK1效果的药物。