《Molecular and Cellular Endocrinology》:Exploring Recent Insights on Intermittent Fasting in Regulating Glucocorticoid Levels and Diet-Induced Metabolic Disorders with Focus on MAFLD and Hepatic Outcomes
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本文聚焦于饮食诱导的代谢紊乱及其引发的代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)这一全球健康重负。研究人员系统回顾了间歇性禁食(IF)在调节糖皮质激素水平及改善MAFLD中的作用与机制。研究发现,IF主要通过调控肝脏自噬、炎症反应、脂质代谢等营养与激素通路,有效改善肝脏脂肪变性、炎症及纤维化,并揭示了肝巨噬细胞糖皮质激素受体(GR)在禁食诱导的代谢重编程中的核心作用。该研究为IF作为MAFLD的安全有效干预策略提供了深入的理论依据,具有重要的临床转化意义。
在现代社会,随着生活水平的提高和饮食结构的改变,高热量、高脂的“西方饮食”模式日益普及,由此引发的肥胖、2型糖尿病(T2DM)以及代谢相关脂肪性肝病(MAFLD)等代谢性疾病的全球患病率正以惊人的速度增长。MAFLD已成为最常见的慢性肝病,影响着全球约25%-30%的普通人群,并且在2型糖尿病患者中其患病率可高达69%。它不仅可进展为代谢功能障碍相关脂肪性肝炎(MASH)、肝纤维化、肝硬化,更是肝细胞癌(HCC)的重要风险因素,同时与心血管疾病(CVD)的发病率和死亡率密切相关,构成了巨大的社会经济负担。尽管生活方式干预仍是MAFLD管理的基石,但传统的持续性热量限制(CR)往往因依从性差而效果有限。因此,探索如间歇性禁食(IF)等非药物、基于饮食限制的创新干预策略,对于MAFLD的防治具有迫切而重要的意义。近期发表于《Molecular and Cellular Endocrinology》的一篇综述,深入探讨了IF通过调节糖皮质激素水平改善饮食诱导代谢紊乱及MAFLD的作用机制,为这一领域提供了新的见解。
为了系统评估IF对MAFLD的影响及其机制,研究人员进行了系统的文献检索,主要利用Scopus数据库,检索词组合包括“间歇性禁食”与“葡萄糖稳态”、“饮食诱导的代谢紊乱”、“肝病”等。经过筛选,最终纳入了1211篇相关文献进行定性综合和文献计量学分析。此外,综述还整合了多项临床前(动物模型)和临床(人类)研究的关键发现,这些研究采用了不同的IF方案,如5:2饮食、隔日禁食(ADF)、时间限制性喂养(TRF)和模拟禁食饮食(FMD),并评估了其对体重、体成分、肝脏脂肪含量、肝功能酶、胰岛素敏感性、炎症标志物以及相关分子通路(如PPARα、GR、自噬相关通路)的影响。
IF调节MAFLD的核心机制与主要结论
3.1. IF对代谢的总体益处与多种模式
IF通过创造周期性的热量限制窗口,引发广泛的代谢适应。其核心在于触发“代谢转换”,即从主要利用葡萄糖供能转向利用脂肪酸衍生的酮体供能。这种转换涉及多个关键信号通路的激活,包括抑制雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和激活AMP活化蛋白激酶(AMPK)、去乙酰化酶(SIRTs)。研究表明,IF能有效降低体重和体脂,改善胰岛素抵抗,降低空腹血糖和胰岛素水平,改善血脂谱,并对MAFLD相关的肝脏指标产生积极影响。IF的模式多样,主要包括:
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5:2饮食:每周5天正常饮食,2天(连续或非连续)严格限制热量摄入(约500-600大卡)。
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隔日禁食(ADF):一天正常饮食,第二天禁食或极低热量摄入,交替进行。
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时间限制性喂养(TRF):将每日所有食物摄入限制在固定的时间窗口内(通常为6-12小时),其余时间禁食。
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模拟禁食饮食(FMD):每月连续数天(如5天)食用低糖、低蛋白但富含复合碳水化合物和健康脂肪的特殊配方饮食,模拟水禁食的代谢效应。
3.2. IF改善MAFLD的肝脏特异性机制
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调控脂质代谢:IF能显著减少肝脏脂质堆积(肝脂肪变性)。其机制包括:增强白色脂肪组织(WAT)的脂解,增加肝脏脂肪酸β-氧化,以及下调肝脏从头脂肪生成(DNL)相关基因(如SREBP-1c)的表达。研究发现,IF能上调过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)及其靶基因的表达,促进脂肪酸氧化。
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减轻炎症与氧化应激:IF能够降低肝脏中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)等促炎细胞因子的水平,同时可能提升抗炎因子如IL-10的水平。它还能减少氧化应激标志物(如活性氧ROS),增强抗氧化酶(如超氧化物歧化酶SOD)的活性。
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诱导自噬:禁食状态是自噬的强效诱导剂。IF激活的自噬有助于清除肝细胞内受损的细胞器和多余的脂滴,从而减轻肝细胞损伤和脂毒性,改善肝脏功能。
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调节糖皮质激素信号:糖皮质激素(如皮质醇)是禁食反应的关键调节因子。综述重点强调,IF期间升高的糖皮质激素可通过其受体(GR)发挥重要作用。特别是,肝巨噬细胞中的GR被确定为禁食诱导的巨噬细胞分泌组重编程的关键介质,它能抑制TNF等细胞因子的分泌。此外,肝细胞GR与PPARα协同作用,激活与脂肪酸氧化和酮生成相关的基因程序(如PCK1)。研究表明,肝细胞特异性GR缺失会削弱肝脏对禁食的反应。
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影响肠道微生物群:IF能改变肠道菌群的组成和功能。例如,它可富集Ruminococcus torques等菌株,其代谢产物(如2-羟基-4-甲基戊酸,HMP)能抑制肠道HIF-2α-神经酰胺通路,从而有益于改善MASH。菌群产生的短链脂肪酸(SCFAs)也可能参与调节宿主代谢。
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调节昼夜节律:TRF等IF方案有助于重置肝脏和外围组织的生物钟,使代谢过程的昼夜节律恢复正常,从而更有效地协调营养物质的处理与利用。
3.3. 临床前与临床证据
多项动物实验证实,IF(包括TRF、ADF)能有效预防或逆转高脂饮食诱导的肝脏脂肪变性、炎症和纤维化。在临床研究方面,针对MAFLD或NAFLD患者的试验表明,IF(如5:2饮食、TRF)能够显著降低肝脏脂肪含量(通过MRI-PDFF评估)、改善肝脏炎症/纤维化标志物(如cT1),并伴随体重、血糖、血脂和胰岛素抵抗的改善。例如,一项研究显示,5:2饮食在减少肝脂肪和改善代谢参数方面与低糖高脂(LCHF)饮食效果相当,且耐受性更好。另一项研究也表明,ADF能有效减轻肝脂肪变性和降低ALT水平。
3.4. 安全性与注意事项
总体而言,在特定人群中IF被证明是安全且耐受性良好的。常见的不良反应包括饥饿、头痛、乏力、易怒等,通常较轻微且随时间适应而减轻。对于2型糖尿病患者,尤其是使用胰岛素或磺脲类药物的患者,IF可能增加低血糖风险,需在医生指导下调整用药方案。IF不推荐用于孕妇、哺乳期妇女、有进食障碍史、体重过轻(BMI < 18.5 kg/m2)以及激素失衡的个体。对于失代偿期肝硬化患者,IF应非常谨慎,需确保充足的蛋白质摄入和密切监测。
结论与展望
该综述系统性地阐明,间歇性禁食作为一种非药物干预手段,通过多靶点、多通路协同作用,在改善代谢相关脂肪性肝病方面展现出显著潜力。其核心机制涉及触发代谢转换、调控糖皮质激素信号通路、诱导肝脏自噬、减轻氧化应激与炎症、重塑肠道菌群以及优化昼夜节律。肝巨噬细胞和肝细胞中的糖皮质激素受体在介导禁食的有益效应中扮演了 pivotal 的角色。尽管现有证据令人鼓舞,但未来仍需更多大规模、长期的随机对照试验来进一步验证不同IF方案在MAFLD/MASH不同阶段患者中的疗效和安全性,并明确其最佳干预时长、时机以及个体化策略。同时,将IF的益处纳入临床实践指南,以及探索其与现有药物治疗的协同效应,将是未来的重要研究方向。总之,这项工作为将间歇性禁食这一古老的饮食策略转化为现代代谢性肝病管理的有效工具奠定了坚实的理论基础,预示着其在公共健康领域广阔的应用前景。