禁食或限制卡路里摄入能帮助我的身体抗击癌症吗?它还能帮助癌症治疗更有效吗?
声明:禁食和卡路里限制(CR)可以减缓甚至阻止癌症的发展,杀死癌细胞,增强免疫系统,并显著提高化疗和放射治疗的效果。
那是什么?首先,让我们定义CR与禁食的区别,并探讨这两种做法的历史渊源。卡路里限制意味着在不导致营养不良的情况下,限制食物的摄入量,使其低于生物体在免费获得食物时的摄入量。另一方面,禁食是自愿在不同的时间内不吃任何食物。在整个历史上,禁食一直被用作治疗许多不同疾病的方法,也是精神/宗教实践的一部分。
长期减少20-40%的卡路里摄入量(女性每天摄入1200卡路里,男性每天减少1400卡路里)。
每天16-18小时完全不摄入卡路里,或者禁食一天与正常能量摄入一天交替进行。
禁食是医学上最古老的疗法之一。历史上许多著名的医生和许多最古老的治疗系统都建议禁食作为一种不可或缺的治疗和预防方法。希波克拉底相信禁食使身体能够自我愈合。
斋戒是世界上大多数精神传统的一部分,包括基督教、印度教、犹太教、佛教和伊斯兰教。历史上许多伟大的精神领袖都禁食以求头脑和精神上的清明,包括耶稣、佛陀和穆罕默德。印度领导人圣雄甘地(Mahatma Gandhi)禁食21天,以促进和平,这是上个世纪最著名的政治行为之一。
人类历史上经历过许多漫长的饥荒时期,虽然受许多因素的影响,但似乎大多数人仅靠水就能存活一个多月。从历史上看,大多数生物体生活在食物供应不稳定的环境中,在此期间饥饿是一种常见的情况,进化选择了能够承受饥饿的生物体。
证据是什么?100多年来,人们一直在研究卡路里限制与延年益寿的可能性之间的关系。虽然大多数研究都是在动物身上进行的,但也积累了少量关于人类的信息,这些信息表明,限制卡路里摄入对延缓二次衰老有保护作用。具体地说,CR后,人类动脉粥样硬化和糖尿病的风险因素以及炎症标志物,如C反应蛋白(CRP)和肿瘤坏死因子(TNF)(Holloszy)显著降低。我们将专门针对卡路里限制、禁食和癌症等主题展开研究。我们将从研究的生理机制开始,然后继续探索一些有趣的人体研究。
生物对饥饿的适应需要有机体将能量转移到多个保护系统中,以最大限度地减少会降低健康状况的损害。据认为,这些系统还可以延长生命,降低癌症风险。根据南加州大学Longo和Fontana博士的一篇综述,无营养不良的CR是延长哺乳动物寿命和预防癌症的最有效且可重复性最强的生理干预措施(1)。CR可降低多种合成激素、生长因子和炎性细胞因子的水平,减少氧化应激和细胞增殖,增强自噬(细胞破坏)和几个DNA修复过程(1)。(见图1)。
图1.通过限制卡路里来预防癌症的机制引起了几个关键的代谢/激素适应,这些代谢/激素适应改变了几个基因和信号通路的表达,从而产生了主要的细胞适应,从而降低了癌症的发病率。
以上列表中的关键代谢因素之一是胰岛素样生长因子-1(IGF-1)。我们在本网站的糖类和低碳水化合物饮食部分都介绍了IGF-1与癌症的作用。隆戈博士提出的一个有趣的观察是,只有在蛋白质摄入也受到限制的情况下,CR才能成功地降低IGF-1。高蛋白摄入或正氮平衡与IGF-1的增加有关。这是一个重要的观点,因为许多癌症患者被告知要增加他们的胰岛素样生长因子-1的摄入量(1)。这是一个重要的观点,因为许多癌症患者被告知要增加他们的胰岛素样生长因子-1的摄入量。这是一个重要的观点,因为许多癌症患者被告知要增加他们的胰岛素样生长因子-1的摄入量。
CR有几个问题。其一是需要几周甚至几个月的时间才能有效地产生上述代谢变化。另一个令人担忧的问题是,它通常会导致慢性减肥。中度(20%)CR(2)预计至少减重15%。对于超重的人来说,这可能是可取的,但对于那些体重正常或已经处于边际体重的人来说,这可能会导致体重不足和营养不良。
CR的另一个选择是间歇性CR或间歇性禁食,这实际上可能更有保护作用,对减肥的担忧也更小。这可能会导致脂肪储存、IGF-1和细胞增殖的大幅减少,同时提高胰岛素敏感性和脂联素水平(3)。这些结果来自对啮齿动物自发性乳腺肿瘤模型的最早研究,这些研究比较了隔天禁食和每周禁食2-3天。这两种方法都比随意喂食减少了40%-80%的肿瘤发病率。
在食物匮乏或禁食期间,有三个代谢阶段。隆戈博士和李博士(4)对这些进行了更详细的描述。第一阶段可以持续10个小时或更长时间,耗尽糖原储存的能量。一旦糖原储备耗尽,身体就会转向甘油和脂肪组织释放的游离脂肪酸。这些营养物质会产生酮,然后身体和大脑就可以利用这些酮来提供能量。这一阶段可能会持续几周,具体取决于人体的体型和健康状况。
除了禁食,生酮饮食,如我们的低碳水化合物饮食部分所描述的,也可以将能量来源从葡萄糖转换为脂肪酸。从理论上讲,生酮饮食可以维持更长时间,因为卡路里和其他基本营养素会继续被摄入;尽管这种饮食的耐受性可能会对一些患者构成挑战。与禁食不同,一旦脂肪储备耗尽,肌肉就会开始分解,以继续推动糖异生。
与CR不同的是,禁食诱导与细胞保护相关的变化,从而在最初实际上防止体重减轻,并增强对氧化应激的保护(4)。与CR相比,禁食导致胰岛素水平更显著的下降,以及胰岛素敏感性在更短的时间内增加。鉴于胰岛素水平在癌症风险中发挥作用,这些差异具有潜在的临床重要性。
此外,理论上认为,癌细胞对禁食产生的保护性信号没有反应,从而使它们容易受到免疫系统和癌症治疗的影响。这一过程被称为差应力抗力(DSR)。短期饥饿(STS),禁食48小时,导致细胞迅速切换到保护模式,这种模式能够保护哺乳动物细胞和小鼠免受包括化疗在内的各种毒素的伤害(5)。
研究研究第一篇关于CR抑制小鼠移植肿瘤生长的科学论文由Carlo Moreschi于1909年发表(1)。从那时起,大量工作已经确定CR可以减少各种动物模型中肿瘤的进展。对啮齿动物和猴子的额外研究表明,当在12个月大的时候开始CR时,寿命延长了,自发癌症的发病率降低了50%(7)。虽然大多数癌细胞似乎确实对CR敏感,但也有一些细胞携带突变,使它们对CR产生抗药性。这表明CR的疗效可能仅限于某些癌症(8)。到目前为止,人类研究一直是有限的;然而,有一些有趣的结果与降低癌症风险和减少治疗相关的副作用有关。
风险降低和肿瘤消退在2014年,Longo和他的同事证明了禁食会导致老鼠体内的“老”免疫细胞死亡,一旦受试者重新开始进食,这些细胞就会被干细胞取代。他们得出的结论是,3天的禁食可以帮助再生强大的免疫系统(9)。他们还证明,在研究的八种癌症中,老鼠禁食48小时可以减缓五种癌症的生长和扩散。他们显示,在所有研究的癌症中,禁食周期和化疗的结合比单独化疗更有效(6)。因为这些都是动物研究,人类是否会有同样的益处还是个未知数;然而,几个活跃的临床试验正在研究限制卡路里或禁食对癌症的影响。
2007年的一项研究(n=16)显示,隔日禁食(女性为400卡路里,男性为600卡路里,另一天为无节制的禁食)降低了血糖、胰岛素和胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的血液水平,可以长期降低包括癌症、糖尿病和心血管疾病在内的慢性病的风险(10)。另外两项热量限制研究(一项研究包括患乳腺癌风险中等升高的女性(n=19)和另一项研究包括新诊断的胰腺癌患者(n=19)显示血清标志物降低),其中一项研究包括患乳腺癌风险中度增加的女性(n=19),另一项研究包括新诊断的胰腺癌患者(n=19)。可能与癌症风险和预后有关(11,12)。
最近的一项研究分析了女性健康饮食和生活研究的数据,发现隔夜至少13小时不吃东西的乳腺癌幸存者复发风险降低36%,乳腺癌相关死亡率降低21%(13)。这一发现的拟议机制被认为与更好地控制血糖,从而防止癌症发生有关。每晚禁食时间每增加2小时,血红蛋白A1C水平就会逐渐降低。这项研究特别有趣,因为这是大多数人都可以实施的饮食策略。
避免与治疗相关的副作用,禁食也可能保护患者免受化疗或放射治疗的有害副作用。禁食最多5天,然后在治疗前保持正常饮食可能会减少治疗的副作用,而不会导致慢性减肥或干扰治疗效果(14)。在化疗前和/或化疗后自愿接受短期禁食的老年癌症患者(n=10)报告副作用较少(15)。一项小型研究(n=6)报告说,与不禁食的化疗相比,疲倦、虚弱和胃肠道副作用减少(5)。如图2所示,化疗前禁食的患者组也报告了许多额外副作用减少的趋势。
图2.在禁食或不禁食的情况下接受化疗的患者的平均自我报告的症状严重程度(5)
安全性在一项有2000名参与者参加的大型队列研究中,禁食(350千卡/天)被证明是安全的,实际上对他们的慢性病(风湿病、慢性疼痛综合征、高血压、代谢综合征)是有益的(16)。卡路里限制和禁食与癌症有关,最大的担忧是减肥。如上所述,与长期的卡路里限制相比,短期禁食对减肥的影响要小得多。对于超重的人来说,这可能是一个积极的副作用;然而,对于已经体重过轻或难以保持体重的癌症患者来说,额外的减肥可能是有害的,是禁食或CR的禁忌。值得一提的是,当禁食时间超过几天时,可能会出现副作用,如头痛、头晕、恶心或虚弱。禁食数周可能会出现副作用,如贫血或闭经。禁食时间越长,重新喂养时注意就越重要。这一阶段需要循序渐进,以防止长期禁食带来严重问题,甚至死亡。
我们的建议是什么?对比CR和禁食的研究,禁食似乎提供了更显著的结果和对健康细胞的保护,而不会有减肥或免疫抑制的风险。CR和禁食都是正在进行的研究的主题,确切的结论正在等待这些研究的结果。如上所述,这可能不适合每个人,特别是那些体重过轻或病情严重的人,如果没有合格从业者的监督,永远不应该尝试。
对于一般的癌症预防,添加间歇性或短期禁食与植物性防癌饮食相结合可能是有益的,如本网站饮食方法部分详细描述的那样。
一般来说,遵循抗炎饮食,多吃五颜六色的水果、蔬菜、豆类、扁豆、香草和香料。
每餐适度的蛋白质摄入量为3-4盎司,来自动物和植物蛋白质的组合。
延长晚餐和早餐之间的时间,以便有更长的通宵禁食时间,目标是13个小时或更长时间,例如晚餐在下午6点之前,早餐在早上7点以后。
短期禁水1-3天,可能有助于再生免疫系统,增强细胞对氧化应激的保护作用。通过与医疗保健提供者合作,您可以确定您参与禁食的频率可能是合适的。
如果您是癌症患者,可以考虑在治疗前2-3天和治疗后最多一天禁水,以优化治疗效果并减少与治疗相关的副作用,但必须在合格医生的监督下进行。
Longo VD,Fontana L.卡路里限制和癌症预防:代谢和分子机制。药理科学趋势2010;31:89-98。
李晓波,等.(1)中国科技大学硕士研究生学位论文集,北京,北京,2005.。在人类卡路里限制干预期间量化能量摄入和卡路里限制百分比的方法:多中心CALERIE研究。美国生理学、内分泌学和新陈代谢杂志2012;302:E441-8。
王建民,王晓东,李晓东,李晓东,等人,李晓东,李晓东,等人。间歇性饮食碳水化合物限制可以减轻体重,降低乳腺癌风险生物标志物。《癌症研究》2011年版,第71期。
李·C,朗戈变态反应性疾病。禁食与饮食限制在细胞保护和癌症治疗中的对比:从模式生物到患者。致癌基因2011;30:3305-16。
拉法杰洛·L,萨迪·F,比安奇·G,多尔夫·T,丰塔纳·L,隆戈·维德。禁食和区别化疗对患者的保护作用。细胞周期(德克萨斯州乔治敦)2010;9:4474-6。
李C,拉法吉洛·L,布兰德霍斯特·S等人。禁食周期延缓了肿瘤的生长,并使一系列癌细胞类型对化疗敏感。科学转化医学2012;4:124ra27。
首页--期刊主要分类--期刊细介绍--期刊题录与文摘--期刊详细文摘内容。限制热量摄入可以延缓恒河猴的发病和死亡。科学(纽约,纽约)2009;325:201-4。
纽约州萨巴蒂尼·卡兰尼(Kalaany NY)。PI3K激活的肿瘤对饮食限制有抵抗力。《自然》2009;458:725-31。
程CW,亚当斯,GB,Perin L,等。长时间禁食可降低IGF-1/PKA,促进造血干细胞再生,逆转免疫抑制。细胞干细胞2014;14:810-23。
Varady Ka,Hellerstein MK。隔日禁食与慢性病预防:人类和动物试验回顾。《美国临床营养学杂志》2007;86:7-13。
王克荣,西姆斯·阿赫,哈维·M,等人。乳腺癌风险增加的女性饮食能量限制的生物标志物。癌症预防研究(费城,宾夕法尼亚州)2009;2:720-31。
赖特·J·L,Plymate S,D‘oria-Cameron A等人。新近诊断为前列腺癌的超重男性的热量限制与标准饮食的研究:一项随机对照试验。前列腺癌2013;73:1345-51。
书名/作者:Marinac CR,Nelson SH,Breen CI,et al.。延长夜间禁食时间与乳腺癌预后。《美国医学会肿瘤学杂志》2016年。
张晓华,李晓波,等.北京:中国人民大学出版社,2002.。禁食可增强胶质瘤对化疗和放疗的反应。PLOS One 2012;7:e44603。
萨夫迪·FM,多尔夫·T,奎因·D等人。禁食与人类癌症治疗:病例系列报道。年龄2009;1:988-1007。
米哈尔森·A,李超。禁食疗法在治疗和预防疾病中的作用--证据现状。Forschende Komplementarmediz,2013年;20:444-53。