限時進食法（Time-restricted feeding，TRF）顧名思義就是每天只有一段特定時間（約 8-10 小時，通常在日間）可以任意進食，其他時間則完全不吃東西，從而建立固定的每日熱量攝取模式，使進食規律與營養代謝的晝夜節律保持一致。過去已有多項研究顯示限時進食法對健康有益，包括幫助睡眠、調節血壓、改善心臟功能和腸道健康、降低癌症風險和減緩腫瘤生長。可是科學界至今尚未確切瞭解限時進食如何在分子層面上對身體帶來變化，以及這些變化如何在不同器官系統之間相互作用。
美國沙克生物研究中心（Salk Institute for Biological Studies）的團隊最近在小鼠身上發現限時進食可以改變身體和大腦 20 多個區域的基因表達，研究成果於 1 月 3 日在最新一期的《細胞代謝》期刊（Cell Metabolism）中發表。研究又顯示限時進食對糖尿病、心臟病、高血壓和癌症等一系列疾病都具有潛在益處，或有望為這些疾病的後續研究開拓新方向。
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上述研究由沙克中心的講座教授 Satchidananda Panda 所帶領的團隊負責，總共為期 7 周。研究人員將受試小鼠分成兩組，給予同種類和同份量的高熱量飲食，但其中一組每天都可以隨時自由進食（ad libitum feeding，ALF），而另一組（TRF）每天則只有一段 9 小時的特定時段可以任意進食。他們會分別評估自由進食和限時進食組的小鼠體內組織中轉錄組（transcriptome）的晝夜變化，從而找出不同進食模式對小鼠基因表達的影響。
7 周過後，研究人員在白天或晚上的不同時間從兩組小鼠的大腦和 22 不同器官位置中收集組織樣本，並分析其基因變化。樣本來源包括肝臟、胃部、肺部、心臟、腎上腺、下丘腦、腎臟和腸道的不同部分以及大腦的不同區域的組織。
整體而言，研究團隊發現大約 70% 的小鼠基因的表達會受限時進食影響而改變。針對腎上腺、下丘腦和胰腺等負責荷爾蒙調節的主要器官，當中約有 40% 基因的表達會因應限時進食而有所改變。由於荷爾蒙失衡與糖尿病以及多種與壓力相關的疾病關係密切，這次研究的成果或能提供進一步指引，說明限時進食如何幫助管理這些健康問題。
至於消化道方面，研究發現小腸前端（十二指腸和空腸）的基因會因應限時進食而被啟動，而小腸末端（回腸）的基因則大致未受影響。此外，研究亦發現限時進食可以使身體的多個器官的晝夜節律一致。這些發現或可用於研究輪班工作對消化系統疾病和癌症的影響，因為這種工作模式會擾亂人體的晝夜節律。
值得一提的是，限時進食會使涉及炎症信號和甘油脂代謝的基因減少表達，而參與 RNA 處理、蛋白質折疊和自噬（autophagy）的基因表達則會增加。另一方面，限時進食會誘導與支鏈氨基酸（branched-chain amino acids，BCAA）、葡萄糖和脂類代謝相關的基因表達發生明顯變化。Panda 教授表示，控制進食時間不僅可以改變腸道和肝臟的基因表達，也會影響大腦中數以千計的基因。
為未來研究開拓新路
上述研究的其中一個主要局限是團隊只使用了年輕的雄性小鼠去獲取所需的轉錄組資料，故此後續研究將需要針對各組織中與限時進食相關的基因表達變化如何受研究對象的性別和年齡所影響。
展望未來，Panda 教授的團隊將會進一步探討限時進食法如何影響這次研究中涉及的特定疾病或器官系統。其中一個例子是動脈粥樣硬化（atherosclerosis），這種血管疾病可能會觸發心臟病、中風以慢性腎臟疾病（Chronic kidney disease，CKD）等更嚴重的健康問題。再者，團隊亦會藉由進行臨床試驗，評估限時進食法在預防和控制慢性疾病方面的功效。
延伸閱讀：影響產熱及脂肪生成，Ovol2 基因突變導致成年小鼠易過度肥胖參考資料：
1. https://www.salk.edu/news-release/time-restricted-eating-reshapes-gene-expression-throughout-the-body/
2. https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(22)00543-5#secsectitle0040
3. https://www.salk.edu/scientist/satchidananda-panda/
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