限时进食法（Time-restricted feeding，TRF）顾名思义就是每天只有一段特定时间（约 8-10 小时，通常在日间）可以任意进食，其他时间则完全不吃东西，从而建立固定的每日热量摄取模式，使进食规律与营养代谢的昼夜节律保持一致。过去已有多项研究显示限时进食法对健康有益，包括帮助睡眠、调节血压、改善心脏功能和肠道健康、降低癌症风险和减缓肿瘤生长。可是科学界至今尚未确切了解限时进食如何在分子层面上对身体带来变化，以及这些变化如何在不同器官系统之间相互作用。
美国沙克生物研究中心（Salk Institute for Biological Studies）的团队最近在小鼠身上发现限时进食可以改变身体和大脑 20 多个区域的基因表达，研究成果于 1 月 3 日在最新一期的《细胞代谢》期刊（Cell Metabolism）中发表。研究又显示限时进食对糖尿病、心脏病、高血压和癌症等一系列疾病都具有潜在益处，或有望为这些疾病的后续研究开拓新方向。
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上述研究由沙克中心的讲座教授 Satchidananda Panda 所带领的团队负责，总共为期 7 周。研究人员将受试小鼠分成两组，给予同种类和同份量的高热量饮食，但其中一组每天都可以随时自由进食（ad libitum feeding，ALF），而另一组（TRF）每天则只有一段 9 小时的特定时段可以任意进食。他们会分别评估自由进食和限时进食组的小鼠体内组织中转录组（transcriptome）的昼夜变化，从而找出不同进食模式对小鼠基因表达的影响。
7 周过后，研究人员在白天或晚上的不同时间从两组小鼠的大脑和 22 不同器官位置中收集组织样本，并分析其基因变化。样本来源包括肝脏、胃部、肺部、心脏、肾上腺、下丘脑、肾脏和肠道的不同部分以及大脑的不同区域的组织。
整体而言，研究团队发现大约 70% 的小鼠基因的表达会受限时进食影响而改变。针对肾上腺、下丘脑和胰腺等负责荷尔蒙调节的主要器官，当中约有 40% 基因的表达会因应限时进食而有所改变。由于荷尔蒙失衡与糖尿病以及多种与压力相关的疾病关系密切，这次研究的成果或能提供进一步指引，说明限时进食如何帮助管理这些健康问题。
至于消化道方面，研究发现小肠前端（十二指肠和空肠）的基因会因应限时进食而被启动，而小肠末端（回肠）的基因则大致未受影响。此外，研究亦发现限时进食可以使身体的多个器官的昼夜节律一致。这些发现或可用于研究轮班工作对消化系统疾病和癌症的影响，因为这种工作模式会扰乱人体的昼夜节律。
值得一提的是，限时进食会使涉及炎症信号和甘油脂代谢的基因减少表达，而参与 RNA 处理、蛋白质折叠和自噬（autophagy）的基因表达则会增加。另一方面，限时进食会诱导与支链氨基酸（branched-chain amino acids，BCAA）、葡萄糖和脂类代谢相关的基因表达发生明显变化。Panda 教授表示，控制进食时间不仅可以改变肠道和肝脏的基因表达，也会影响大脑中数以千计的基因。
为未来研究开拓新路
上述研究的其中一个主要局限是团队只使用了年轻的雄性小鼠去获取所需的转录组资料，故此后续研究将需要针对各组织中与限时进食相关的基因表达变化如何受研究对象的性别和年龄所影响。
展望未来，Panda 教授的团队将会进一步探讨限时进食法如何影响这次研究中涉及的特定疾病或器官系统。其中一个例子是动脉粥样硬化（atherosclerosis），这种血管疾病可能会触发心脏病、中风以慢性肾脏疾病（Chronic kidney disease，CKD）等更严重的健康问题。再者，团队亦会借由进行临床试验，评估限时进食法在预防和控制慢性疾病方面的功效。
延伸阅读：影响产热及脂肪生成，Ovol2 基因突变导致成年小鼠易过度肥胖参考资料：
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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