根據(jù)Weindruch和Sohal在1997年發(fā)表在雜志上的一篇文章，在一生中減少食物的可獲得性(熱量限制)對動物的衰老和壽命有顯著的影響。作者提出，限制熱量對健康的好處來自于被動減少有害的氧自由基的產(chǎn)生。

限制熱量最常見的方式就是間歇性禁食。目前研究最廣泛的三種間歇性禁食方案是隔日禁食、5：2間隔禁食(每周禁食2天)，限時進(jìn)食。

在連續(xù)的8小時內(nèi)攝入食物，而在剩下的16小時內(nèi)禁食，這種方式通常被稱為“限時進(jìn)食”或者“16/8間歇性禁食”；“隔日禁食”是一種需要全天禁食的方法；還有一種“5：2間隔禁食”，即一個人每周可以正常進(jìn)食5天，但是在另外兩天需要嚴(yán)格限制能量攝入，如一個人可以連續(xù)三天攝入食物，然后禁食一天，再攝入食物兩天，最后繼續(xù)禁食一天。

雖然間歇性禁食對壽命延長的影響程度是可變的(受性別、飲食和遺傳因素的影響)，但對小鼠和非人靈長類動物的研究表明，熱量限制對健康壽命的影響是一致的。

對動物和人類的研究表明，間歇性禁食的許多健康益處并不僅僅是自由基減少或體重減輕的結(jié)果。間歇性禁食會引發(fā)適應(yīng)性細(xì)胞反應(yīng)，這些反應(yīng)以一種改善葡萄糖調(diào)節(jié)、增加抗應(yīng)激性和抑制炎癥的方式整合在器官之間和內(nèi)部。在禁食期間，細(xì)胞會激活一些通路，這些通路可以增強(qiáng)機(jī)體對氧化和代謝壓力的內(nèi)在防御，也可以清除或修復(fù)受損的分子。

臨床前研究一致表明，間歇性禁食在動物模型中對廣泛的慢性疾病，包括肥胖、糖尿病、心血管疾病、癌癥和神經(jīng)退行性腦疾病具有強(qiáng)大的疾病修飾功效。

2020年1月，新英格蘭雜志發(fā)表了一項(xiàng)回顧性研究的結(jié)果，約翰霍普金斯醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家Mark Mattson博士和美國國家老齡化研究所的Rafael de Cabo博士共同撰文回顧了間歇性禁食的科學(xué)和臨床證據(jù)。

葡萄糖和脂肪酸是細(xì)胞能量的主要來源。飯后，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，甘油三酯被分解為脂肪酸和甘油，用于提供能量。

在禁食期間，肝臟將脂肪酸轉(zhuǎn)化為酮體，為許多組織，尤其是大腦提供主要的能量來源。同時，酮體還是參與細(xì)胞和器官功能的有效信號分子，影響著與健康和衰老有關(guān)的很多蛋白質(zhì)和分子的表達(dá)和活性。

在人體中，酮體通常在禁食后8-12小時內(nèi)開始升高，在24小時后達(dá)到較高的水平。此外，酮體刺激腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子基因的表達(dá)，對大腦健康、精神和神經(jīng)退行性疾病也有影響。

熱量限制和間歇性禁食的研究主要集中在衰老和壽命上。在對動物進(jìn)行了近一個世紀(jì)的熱量限制研究后，得出的總體結(jié)論是，減少食物攝入大大延長了壽命。在一項(xiàng)關(guān)于間歇性禁食的最早研究中，當(dāng)老鼠在年輕的時候開始隔日進(jìn)食時，它們的平均壽命會增加80%。

然而，熱量限制對健康和壽命的影響程度是不同的，可能受到性別、飲食、年齡和遺傳因素的影響。一項(xiàng)對1934年至2012年的數(shù)據(jù)進(jìn)行的薈萃分析顯示，熱量限制使大鼠的中位壽命延長了14-45%，而在小鼠中僅延長了4-27%。

在動物和人類中，間歇性禁食可以改善身體功能。例如，盡管有相似的體重，隔天禁食的老鼠比無限制進(jìn)食的老鼠有更好的跑步耐力。每天限時進(jìn)食或隔日禁食也能改善動物的平衡和協(xié)調(diào)能力。35名每天禁食16小時的年輕男子在2個月的耐力訓(xùn)練中減掉了脂肪，同時保持了肌肉質(zhì)量。

在動物身上的研究表明，間歇性禁食可以增強(qiáng)多個領(lǐng)域的認(rèn)知功能，包括空間記憶、聯(lián)想記憶和工作記憶；隔日禁食和每日熱量限制可以逆轉(zhuǎn)肥胖、糖尿病和神經(jīng)炎癥對學(xué)習(xí)和記憶的不利影響。

在一項(xiàng)臨床試驗(yàn)中，接受短期熱量限制療法的老年人改善了語言記憶。在一項(xiàng)涉及有輕度認(rèn)知障礙的超重成年人的研究中，12個月的熱量限制對口頭記憶、執(zhí)行功能和整體認(rèn)知有改善。最近，一項(xiàng)大型、多中心、隨機(jī)的臨床試驗(yàn)表明，2年時間的每日熱量限制可以顯著改善工作記憶。

在動物模型中，間歇性禁食可以改善胰島素敏感性，防止高脂肪飲食引起的肥胖，并改善糖尿病視網(wǎng)膜病變。

一項(xiàng)多中心研究表明，每天限制熱量攝入可以改善非肥胖者的許多心臟代謝危險因素。此外，六項(xiàng)涉及超重或肥胖成年人的短期研究表明，間歇性禁食對減肥同樣有效。最近的兩項(xiàng)研究表明，每日熱量限制或4:3間歇性禁食(每周禁食三次，每次24小時)可以逆轉(zhuǎn)糖尿病前期或Ⅱ型糖尿病患者的胰島素抵抗。

間歇性禁食可以改善動物和人類心血管健康的多項(xiàng)指標(biāo)，包括血壓；靜息心率；高密度和低密度脂蛋白(HDL和LDL)膽固醇、甘油三酯、葡萄糖和胰島素水平以及胰島素抵抗。此外，間歇性禁食可以減少與動脈粥樣硬化相關(guān)的全身炎癥和氧化應(yīng)激標(biāo)志物。

對心電圖記錄的分析表明，間歇性禁食通過增強(qiáng)大鼠和人的副交感神經(jīng)張力來增加心率變異性。CALERIE(減少能量攝入的長期影響的綜合評估)研究表明，在2年期間每天減少12%的熱量攝入可以改善非肥胖者的許多心血管風(fēng)險因素。

隔日禁食對正常體重和超重的成年人起到了有效的減肥和心臟保護(hù)作用。心血管健康指標(biāo)的改善通常在隔日禁食開始后2-4周內(nèi)變得明顯，然后在恢復(fù)正常飲食后的幾周內(nèi)逐漸消失。

大量的動物研究表明，每日熱量限制或隔日禁食減少了嚙齒動物正常衰老過程中自發(fā)腫瘤的發(fā)生，抑制了多種誘導(dǎo)性腫瘤的生長，同時增加了它們對化療和放療的敏感性。間歇性禁食被認(rèn)為會損害癌細(xì)胞的能量代謝，抑制癌細(xì)胞的生長，使其易受臨床治療的影響。

癌癥患者間歇性禁食的臨床試驗(yàn)已經(jīng)完成或正在進(jìn)行中。大多數(shù)的初始試驗(yàn)都集中在依從性、副作用和生物標(biāo)記物的表征上。

在前列腺癌患者中進(jìn)行的每日熱量限制試驗(yàn)顯示了良好的依從性(95%)，沒有不良事件發(fā)生。幾例膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的研究表明，間歇性禁食可以抑制腫瘤生長，延長生存期。

正在進(jìn)行的試驗(yàn)集中在間歇性禁食治療乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、子宮內(nèi)膜癌、結(jié)腸直腸癌和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者。目前還沒有研究確定間歇性禁食是否會影響人類癌癥復(fù)發(fā)。

流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明，過多的能量攝入，尤其是在中年，會增加中風(fēng)、阿爾茨海默病和帕金森病的風(fēng)險。在阿爾茨海默病和帕金森氏病動物模型中，有強(qiáng)有力的臨床前證據(jù)表明隔日禁食可以延遲疾病過程的發(fā)生和進(jìn)展。

間歇性禁食通過多種機(jī)制增強(qiáng)神經(jīng)元的抗應(yīng)激能力，包括增強(qiáng)線粒體功能和刺激自噬、神經(jīng)營養(yǎng)因子產(chǎn)生、抗氧化防御和DNA修復(fù)。此外，間歇性禁食可以預(yù)防癲癇發(fā)作。

減肥可以減輕肥胖患者的哮喘癥狀。在一項(xiàng)研究中，堅(jiān)持隔日禁食方案的患者在限能日的血清酮體水平升高，并在2個月內(nèi)體重減輕，期間哮喘癥狀和氣道阻力得到緩解。癥狀的減輕與血清炎癥和氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平的顯著降低有關(guān)。

多發(fā)性硬化是一種自身免疫性疾病，以軸突脫髓鞘和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元變性為特征。在小鼠模型中，隔日禁食和連續(xù)3天的能量限制周期可以減少自身免疫性脫髓鞘并改善多發(fā)性硬化。最近的兩項(xiàng)試點(diǎn)研究表明，堅(jiān)持間歇性禁食療法的多發(fā)性硬化癥患者在短至2個月的時間內(nèi)癥狀有所緩解。

因?yàn)榭梢詼p少炎癥，間歇性禁食對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎也有好處，事實(shí)上，有證據(jù)支持關(guān)節(jié)炎患者接受間歇性禁食。

動物模型結(jié)果表明，間歇性禁食可以減少組織損傷，改善創(chuàng)傷性和缺血性組織損傷。術(shù)前禁食可減少組織損傷和炎癥，改善手術(shù)結(jié)果。

在血管外科損傷動物模型中，禁食3天可減少肝臟和腎臟的缺血-再灌注損傷，損傷前可減少創(chuàng)傷性頸動脈內(nèi)膜增生。一項(xiàng)隨機(jī)、多中心研究表明，術(shù)前2周每日能量限制可改善胃旁路手術(shù)患者的預(yù)后。這些結(jié)果提示術(shù)前間歇禁食是一種安全有效的改善手術(shù)結(jié)果的方法。

幾項(xiàng)研究表明，間歇性禁食對創(chuàng)傷性腦損傷或脊髓損傷動物模型有益。損傷后斷續(xù)禁食也能有效改善小鼠創(chuàng)傷性腦損傷模型的認(rèn)知功能障礙。在頸或胸段脊髓損傷之前或之后，間歇性禁食可以減少組織損傷并改善大鼠的功能結(jié)果。

新出現(xiàn)的證據(jù)表明，間歇性禁食可能會提高運(yùn)動員的運(yùn)動成績，并可能被證明是一種降低運(yùn)動員創(chuàng)傷性腦損傷和脊髓損傷發(fā)病率和死亡率的實(shí)用方法。

對動物的研究表明，間歇性禁食可以保護(hù)大腦、心臟、肝臟和腎臟免受缺血性損傷。然而，間歇性禁食對中風(fēng)或心肌梗死患者的潛在治療益處仍有待檢驗(yàn)。

盡管有證據(jù)表明間歇性禁食對健康有益，且適用于許多疾病，但在社區(qū)和患者中廣泛采用這些飲食模式存在障礙。

首先，一日三餐加零食的飲食習(xí)慣在我們的文化中是如此根深蒂固，病人或醫(yī)生很少會考慮改變這種飲食習(xí)慣。

第二，在間歇性禁食的過程中，許多人會感到饑餓、易怒，并在限制進(jìn)食期間注意力下降，這些最初的副作用通常在1個月內(nèi)消失。

第三，大多數(shù)醫(yī)生沒有接受過間歇性禁食療法的培訓(xùn)。醫(yī)生可以建議患者在幾個月的時間里逐漸減少每天進(jìn)食的時間窗口，目標(biāo)是每天禁食16到18個小時。

臨床前研究和臨床試驗(yàn)表明，間歇性禁食對許多健康狀況都有廣譜益處，如肥胖、糖尿病、心血管疾病、癌癥和神經(jīng)紊亂。但人們是否可以常年堅(jiān)持間歇性禁食，并獲得動物研究中觀察到的益處，還有待進(jìn)一步確定。

有些人不能或不愿意堅(jiān)持間歇性禁食療法。通過進(jìn)一步了解間歇性禁食與廣泛的健康益處之間的聯(lián)系過程，未來可能能夠開發(fā)出模仿間歇性禁食效果的靶向藥物療法，而不需要顯著改變進(jìn)食習(xí)慣。