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代謝分水嶺真的在中年?中外團(tuán)隊(duì)首次揭示全生命周期代謝規(guī)律
人到中年,代謝真的下降嗎?8月13日,中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、美國(guó)杜克大學(xué)、日本京都先端科學(xué)大學(xué)等國(guó)際團(tuán)隊(duì)的研究人員在頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》(Science)上在線(xiàn)發(fā)表了一項(xiàng)最新研究,顛覆了此前大眾的認(rèn)知,證明人的代謝規(guī)律實(shí)際上呈現(xiàn)出“升高-下降-穩(wěn)定-緩慢下降”的模式。
該論文題為“Daily energy expenditure through the human life course”,由近100個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)共同參與。論文通訊作者之一為中科院深圳理工大學(xué)(籌)藥學(xué)院講席教授、中科院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)藥所能量代謝與生殖研究中心首席科學(xué)家約翰·羅杰·斯彼克曼(John Roger Speakman)。

該研究是一項(xiàng)大規(guī)模的國(guó)際合作,包括來(lái)自29個(gè)國(guó)家的6000多名受試者,研究樣本幾乎覆蓋所有年齡層,準(zhǔn)確測(cè)量了人類(lèi)從出生到老年的代謝率的高峰和低谷,首次揭示了全生命周期的代謝規(guī)律。
研究團(tuán)隊(duì)提到,此前,許多大規(guī)模的研究?jī)H僅關(guān)注于測(cè)量人體的基礎(chǔ)代謝率,即進(jìn)行呼吸、消化、心臟搏動(dòng)等重要基本功能時(shí)所消耗的能量。然而,這部分維持生命所需要消耗的基本能量只占人體每天總能量消耗的50%至70%。人類(lèi)日常生活中從事家務(wù)、運(yùn)動(dòng),甚至思考、坐立不安也會(huì)消耗能量,但此前的研究中,這些日常活動(dòng)需要的能量并未納入大規(guī)模研究中。
為了測(cè)算人在日常生活中的能量消耗,這一最新研究分析了6000余名被測(cè)者在日常生活中消耗的平均卡路里的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)樣本年齡覆蓋從剛出生后1周的嬰兒到95歲的老人。
該研究使用了“雙標(biāo)水”測(cè)量技術(shù)。“雙標(biāo)水”是自20世紀(jì)80年代以來(lái),被科學(xué)家用于人體能量消耗的測(cè)量技術(shù)。通過(guò)收集尿液并分析尿液中標(biāo)記物的豐度值變化,了解機(jī)體的能量代謝情況。由于其準(zhǔn)確度和精準(zhǔn)性,“雙標(biāo)水”被認(rèn)為是在實(shí)驗(yàn)室之外,測(cè)量自由活動(dòng)狀態(tài)下的日常能量消耗的“金標(biāo)準(zhǔn)”。
“針對(duì)龐大的數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合和管理是最困難的部分,我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)新的方程,將不同實(shí)驗(yàn)室以不同方式分析的數(shù)據(jù),最終轉(zhuǎn)換為通用方法,回答了單個(gè)研究團(tuán)隊(duì)無(wú)法回答的問(wèn)題。”斯彼克曼表示,正是基于“雙標(biāo)水”技術(shù)的精確檢測(cè)方法,研究團(tuán)隊(duì)檢測(cè)了人們每天總能耗的數(shù)值,通過(guò)匯集和分析整個(gè)生命周期的能量消耗的數(shù)據(jù),觀察人體的代謝規(guī)律,發(fā)現(xiàn)了一些令人驚喜的現(xiàn)象。斯彼克曼同時(shí)也是國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)“雙標(biāo)水”數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人。
分析數(shù)據(jù)表明,嬰兒的代謝率是最高的。嬰兒在出生后的前12個(gè)月里,對(duì)能量的需求會(huì)迅速增加,因此到一歲時(shí),嬰兒?jiǎn)挝惑w重消耗的卡路里可以達(dá)到比成人的代謝率高50%。
“部分原因可能是在他們生命最初的幾周基本上是久坐不動(dòng)的,到一歲左右才開(kāi)始真正的活躍起來(lái)。與此同時(shí),嬰兒的靜息代謝率也大幅度上升,這可能與他們驚人的生長(zhǎng)率有關(guān)。”斯彼克曼說(shuō),嬰兒期如此高的能量需求,可能導(dǎo)致了嬰兒期的成活率非常依賴(lài)能量供給,如果在嬰兒期這個(gè)關(guān)鍵的發(fā)育時(shí)間窗口能量供給不足,就很難成活,即使成活下來(lái)也很難正常生長(zhǎng)到成年。
數(shù)據(jù)還顯示,代謝率在經(jīng)過(guò)嬰兒初期的激增之后,就會(huì)以每年約3%的速度減緩直到20多歲,隨后便穩(wěn)定下來(lái)進(jìn)入正常狀態(tài)。“盡管青少年時(shí)期是生長(zhǎng)突增的時(shí)期,但數(shù)據(jù)表明,青少年時(shí)期的每天能量需求似乎并沒(méi)有任何增加。我們本來(lái)認(rèn)為青春期的代謝率會(huì)有所不同,但是事實(shí)并非如此。”論文另一通訊作者、杜克大學(xué)進(jìn)化人類(lèi)學(xué)副教授赫爾曼·龐澤(Herman Pontzer)說(shuō)。
研究還發(fā)現(xiàn)另一個(gè)有趣的現(xiàn)象。即該項(xiàng)研究表明,20多歲至50多歲這一時(shí)期的能量消耗是最穩(wěn)定的。即使在懷孕期間,伴隨著嬰兒的成長(zhǎng),孕期女性的能量需求僅僅是隨著體重的增加而增加,其自身的能量需求并沒(méi)有出現(xiàn)大幅上升。
“也許有人告訴你,30歲以后身體的各項(xiàng)機(jī)能都會(huì)下降從而導(dǎo)致體重的增長(zhǎng),但作為家庭和社會(huì)中流砥柱的中年人,發(fā)福的因素有很多,我們的研究表明,最起碼代謝率變化并不是原因之一。”斯彼克曼表示。
研究指出,真正的分水嶺在60歲。人體的代謝率在60歲之后才真正開(kāi)始緩慢下降,雖然每年以0.7%的速度緩慢下降,但到90多歲時(shí),人每天需要消耗的卡路里只有中年人的74%。

人類(lèi)生命過(guò)程中的總能量消耗。
縱觀全生命周期的代謝規(guī)律,究竟是什么影響了人體的代謝水平? 龐澤認(rèn)為,隨著年齡的增長(zhǎng),肌肉質(zhì)量的減少可能是代謝下降的部分原因,但這并不是全部原因。斯彼克曼也表示,影響代謝水平的最大因素可能是身體的筋肉組織量,但筋肉組織量本身也受體重、性別、年齡的影響。能量需求隨時(shí)間變化的機(jī)制目前還不完全清楚。
斯彼克曼表示,這項(xiàng)研究成果顛覆了以往人們對(duì)代謝的認(rèn)知,也表明我們可能需要重新審視發(fā)育階段和衰老階段的能量需求和營(yíng)養(yǎng)策略。





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