连续几天不进食带来的影响远不止于迫使身体燃烧脂肪。《自然·代谢》上发表的一项研究表明，长期禁食会在全身引发深远的生物学变化，包括与大脑、新陈代谢和免疫系统相关的变化。 科学家发现，许多最显著的影响并非立即显现。相反，在断食约三天后，身体似乎会过渡到一种截然不同的生物状态。这些发现为长期禁食如何在分子层面影响人体提供了迄今为止最清晰的图景。研究人员表示，这项工作最终可能帮助科学家开发出能够模拟禁食部分效应的治疗方法，而无需让人连续数日不进食。

长期禁食期间会发生什么，生物节律学又扮演着什么角色？

人类在进化过程中形成了应对食物匮乏时期的生存机制。当食物匮乏时，身体会将能量来源从食物中的葡萄糖切换为脂肪储备。在此过程中，新陈代谢逐渐发生变化：胰岛素水平下降，储存的能量储备被调动，身体开始越来越多地利用脂肪酸和所谓的酮体作为能量来源。这些适应机制帮助人类在进化过程中得以在没有规律进食的情况下生存更长时间。 数千年来，人们出于宗教、文化和医疗等原因一直践行着禁食。在许多宗教中，禁食被视为一种自律、净化或精神反思的体现。与此同时，不同文化中也传统上将禁食用于促进健康。近年来，科学界对禁食的关注显著增加。研究人员正在探索多种问题，包括不同形式的禁食如何影响代谢、炎症过程、体重、心血管健康以及衰老过程。 其中，间歇性禁食更是众多研究的焦点。

生物节律学——即研究人体内在生物钟的科学——在禁食中也扮演着重要角色。人体遵循昼夜节律，该节律调控着代谢、激素分泌、睡眠、体温及能量消耗等众多生理过程。研究人员认为，不仅饮食内容和摄入量重要，进食时间同样关键。禁食间隔可以影响这种内在生物钟，并使某些代谢过程与人体的自然昼夜节律保持同步。

研究表明，限时饮食（即仅在一天中的特定时段进食）可能对胰岛素敏感性、血糖代谢以及潜在的炎症过程产生积极影响。在白天进食似乎特别有益，因为此时身体在生物学上更适应能量处理。相反，深夜进食则与代谢紊乱、睡眠问题以及肥胖风险增加相关。 科学家还推测，短暂的禁食期可能有助于支持与生物钟密切相关的修复和再生过程。这些过程包括细胞净化、激素调节以及能量代谢的变化等。尽管如此，研究人员强调，禁食、生物节律学与长期健康之间的关联尚未完全明确，目前仍在进行深入研究。

近年来，随着研究证实禁食与间歇性禁食一方面与减重、改善代谢健康及细胞修复过程之间存在关联，这一领域也日益受到关注。 尽管如此，科学家们对身体如何具体应对长时间禁食的机制仍知之甚少。为探究这一问题，来自伦敦玛丽女王大学精准医疗大学研究院（PHURI）和挪威体育科学学院的研究人员，对12名健康志愿者进行了为期七天的禁食观察，期间志愿者仅饮用清水。 研究人员在禁食前、期间及结束后每天采集血液样本。利用最先进的蛋白质组学技术，研究团队追踪了血液中约3,000种循环蛋白。这些蛋白质能为了解全身器官和组织内的变化提供线索。

最大的变化始于第三天

正如预期，在禁食的前两到三天内，身体迅速从燃烧葡萄糖转为燃烧脂肪。参与者平均减重5.7公斤（约12.5磅），其中包括脂肪和瘦组织。在参与者恢复进食三天后，大部分瘦组织损失得以恢复，而大部分脂肪损失则持续存在。

但研究人员发现了一个更令人惊讶的事实：全身蛋白质活性的广泛变化并非立即发生。相反，重大的分子变化只有在停止摄入热量约三天后才变得明显。 在研究的蛋白质中，超过三分之一在禁食期间发生了显著变化。变化最为显著的包括与细胞外基质相关的蛋白质，该基质为组织和器官（包括大脑中的神经细胞）提供结构稳定性。这些蛋白质变化在参与者之间表现出惊人的一致性，表明人体对长期禁食作出了高度协调的反应。

“这是我们首次得以观察到禁食时全身在分子层面的变化，”伦敦玛丽女王大学精准健康大学研究院（PHURI）主任克劳迪娅·兰根伯格表示。 “只要操作得当，禁食是有效的减重手段。诸如间歇性禁食等流行的禁食饮食法，承诺带来的健康益处远不止于减重。我们的研究结果证实了禁食在减重之外的健康益处，但这些益处仅在完全限制热量摄入三天后才显现——这比我们此前预期的要晚。”

减重之外的潜在益处

研究人员利用大规模人类研究的基因数据，探究了禁食期间观察到的蛋白质变化如何影响长期健康。结果表明，这些变化可能与改善若干生物信号通路有关，而这些通路与疾病风险、炎症及细胞代谢密切相关。科学家们还发现了参与大脑支持结构、免疫反应以及细胞修复和应激过程的蛋白质所发生的改变。 其中部分变化与某些信号通路相关，这些通路在衰老过程、神经退行性疾病及代谢紊乱中也发挥着作用。因此，这些发现引发了人们的兴趣：禁食是否有一天能帮助研究人员开发出疗法，在无需人们长期完全禁食的情况下，模拟禁食的某些生物学效应。

自2024年该研究发表以来，人们对禁食研究的兴趣持续增长。近期综述指出，间歇性禁食与改善胰岛素敏感性、更健康的血脂水平以及对大脑和心血管功能的潜在益处相关。其他关于长期禁食的最新研究也表明，在持续数天的禁食期间，人体会进入深度生酮状态，从而从根本上改变其能量产生方式。 研究人员还在探索禁食是否能激活自噬等过程——这是一种细胞“回收程序”，通过该过程，受损的细胞成分会被分解。这些机制被认为是解释禁食为何与细胞健康、炎症调节及衰老过程相关联的可能原因。

潜在风险

尽管禁食与改善代谢指标或改变某些炎症标志物等积极生物学效应相关，但科学家们提醒，不应将长期或极端禁食视为完全无风险的行为。特别是仅饮水禁食数日会给身体带来巨大负担，并可能引发各种生理应激反应。

在一项关于长期水禁食的蛋白质组学研究中，研究人员观察到多种迹象，包括炎症反应增强、血小板活化增加，以及参与血液凝固的信号通路发生改变。作者推测，这些现象可能部分是机体的短期适应性反应。但与此同时，他们强调，反复或极长时间禁食对心血管系统、免疫功能及代谢的长期影响尚不明确。

此外，长期禁食可能导致能量、水分及必需矿物质的供应不足。潜在的电解质失衡——例如钠、钾或镁水平的变化——尤为关键，因为这可能引发心律失常、肌肉无力或神经系统症状等问题。 头晕、头痛、注意力不集中、低血压、疲劳和循环系统问题也较为常见。如果身体在较长时间内摄入的蛋白质过少，还可能导致肌肉质量流失。患有基础疾病的人群应特别谨慎。对于糖尿病患者，禁食会增加低血糖或血糖剧烈波动的风险。 患有进食障碍的人群可能通过限制性禁食加剧问题行为模式。对于患有心血管疾病、慢性肾病、肝脏问题的人群，以及处于怀孕和哺乳期的人群，长期禁食同样可能带来健康风险。因此，专家建议不要在没有医疗监督的情况下进行长期禁食。特别是持续数天或数周的极端禁食，应由医生进行个体化评估，以便尽早识别潜在风险并避免健康并发症。

科学家为何对研究结果感到兴奋

研究人员表示，最重要的发现之一是身体反应的时机。许多常见的禁食方法侧重于较短的禁食期，但这项研究表明，体内一些更为显著的分子变化可能需要持续数天的完全热量限制。 “我们的发现为长期以来关于‘为何将禁食用于治疗某些疾病’的认知提供了依据，”PHURI健康数据部门负责人、夏里特柏林健康研究所计算医学小组联合负责人迈克·皮茨纳（Maik Pietzner）表示。“虽然禁食对治疗某些疾病可能有益，但对于存在健康问题的患者而言，这通常并非可行选项。 我们希望这些发现能阐明为何禁食在某些情况下有益，并以此为基础开发出对患者切实可行的治疗方法。”