陳雁，杰青/研究員，1986年華西醫(yī)科大學兒科系研究生畢業(yè)，獲碩士學位。1994年畢業(yè)于美國Indiana大學醫(yī)學和分子遺傳系，獲博士學位。1994年-1996年赴美國加利福尼亞大學圣地亞哥分校(UCSD)，做博士后，1996年－1998年在美國Salk研究所做博士后； 1986年－1987年間在華西醫(yī)科大學附屬醫(yī)院兒科任住院醫(yī)師，1987年－1989年轉(zhuǎn)華西醫(yī)科大學醫(yī)學分子生物學研究所任助教；1998年－2004年在美國印第安納大學醫(yī)學和分子遺傳系前后任助理教授和副教授；2004年中科院上海生命科學研究院營養(yǎng)科學研究所任研究員； 現(xiàn)任中科院上海生命科學研究院營養(yǎng)科學研究所所長、營養(yǎng)所所務主任，并任上海生科院學術委員會副主任，所事務委員會的技術轉(zhuǎn)化委員會主任，任糖尿病研究團隊和腫瘤研究團隊的研究員，博士生導師，課題組組長； 主要是運用分子生物學、細胞生物學和動物模型研究TGF-beta和營養(yǎng)相關疾病的細胞信號傳導、基因調(diào)控、腫瘤發(fā)生機理和動物早期發(fā)育機制。
我國是全球糖尿病第一大國，但對糖尿病人的營養(yǎng)學干預卻缺乏操作性強的手段。盡管人們都知道控制飲食是最好的方法，七分飽是最常見的飲食建議，但是幾乎沒有人能一天不落地堅持下來。因此，近年來有人提出了間歇性熱量限制的概念，即只在一段時間內(nèi)限制熱量，然后恢復正常進食。
中國科學院上海營養(yǎng)與健康研究院研究員陳雁課題組對間歇性熱量限制是否能有效干預糖尿病進行了系列研究，得到一些有意思的結果。部分研究成果近日分別發(fā)表在《營養(yǎng)和代謝》《科學報告》等國際期刊上。
少吃，也得人性化點兒
“從營養(yǎng)學角度來看二十多萬年的智人進化史，在一萬年前的農(nóng)業(yè)革命以前，早期人類以采集和狩獵為生，那時的生活方式很有可能是以植物性食物為主，并且相對饑餓的采集與狩獵后短暫的'暴飲暴食’相互交替?！边@種人類遠古時期的生活方式給了陳雁一些科研靈感。
陳雁介紹，美國南加州大學教授Valter Longo提出了模擬禁食（FMD）方法，設計如下：每個月連續(xù)5天只吃規(guī)定營養(yǎng)素的配方食品，第一天總熱量1100卡，第二到五天每天750卡，其他時間則可自由飲食。
“我受這兩點啟發(fā)，去年開始設計了一系列試驗?！标愌愀嬖V《中國科學報》。
陳雁課題組博士生韋思穎等利用2型糖尿病小鼠模型分析了間歇性熱量限制對糖尿病的干預功效。他們利用FMD對小鼠進行了間歇性熱量限制，所用的配方食品是一種富含多種植物成分的低碳水化合物、低蛋白、高纖維的食物，由北京珍百年生物科技有限公司提供。小鼠按照模擬禁食（FMD）方式進食一周，其熱量為對照組的30%，然后恢復一周的自由進食。
連續(xù)八周后，實驗組的小鼠空腹血糖得到了顯著降低，葡萄糖耐受和胰島素敏感性得以改善，胰島分泌胰島素的β細胞數(shù)量增加，同時β細胞的“干細胞”標記物Ngn3的表達也得以提升。
“這些結果提示，通過FMD的間歇性熱量限制能夠有效地干預2型糖尿病的發(fā)生發(fā)展。而我們的研究也發(fā)現(xiàn)間歇性使用FMD后，小鼠的腸道菌群發(fā)生了很大的改變，部分改變與糖尿病的干預功效相關。”陳雁的第一個思路得到了驗證。
他的第二個思路是，改變飲食結構中的氨基酸含量。在這一研究的基礎上，韋思穎等提出了另一種新的間歇性節(jié)食方案。
“我們間歇性給予小鼠缺乏亮氨酸的飲食，隔日給予正常飲食，共重復八周?！表f思穎發(fā)現(xiàn)間歇性使用缺乏亮氨酸的膳食也具有干預2型糖尿病的功效。2型糖尿病小鼠的空腹血糖顯著降低，胰島β細胞數(shù)量有所增加，同時腸道菌群也發(fā)生了很大的改變。
陳雁認為這是一個開拓性的設想：氨基酸的缺乏使得人體產(chǎn)生某種未知因子，這種因子也許是逆轉(zhuǎn)糖尿病的關鍵。
探尋背后原理
既然2型糖尿病小鼠能夠通過熱量限制進行有效干預，那么1型糖尿病呢？眾所周知，1型糖尿病是胰島細胞完全失去了產(chǎn)生胰島素的功能，在體內(nèi)胰島素絕對缺乏的情況下，引起血糖水平持續(xù)升高，導致糖尿病。
陳雁課題組博士生韓若眉等分析了FMD對于1型糖尿病的干預功效。他們通過在小鼠身上注射一種藥物破壞胰島β細胞，建立1型糖尿病小鼠模型。通過間歇性使用FMD，1型糖尿病的小鼠空腹血糖顯著降低，胰島β細胞的數(shù)量也有顯著增加。
“當我看到這些小鼠的胰島細胞切片時，我很吃驚。這也就意味著間歇性熱量限制對不同種類的糖尿病具有干預功能。”陳雁欣喜地看到，間歇性使用FMD展現(xiàn)出良好的改善代謝的效果，它甚至能促進1型和2型糖尿病小鼠的胰腺β-細胞再生，從而逆轉(zhuǎn)糖尿病。
腸道菌群是關鍵
他們繼續(xù)追蹤干預起效的原因——腸道菌群，因為進食的改變對腸道菌群影響非常大。
博士生王爍等研究了腸道菌群在熱量限制降低肥胖和改善代謝中的作用。他們構建了一種用抗生素清除腸道菌群的小鼠模型，發(fā)現(xiàn)清除腸道菌群后，小鼠能夠在一定程度上抵抗由熱量限制造成的體重下降，同時空腹血糖有所增加。這就意味著熱量限制導致的代謝改善作用部分是通過腸道菌群介導的。
此后，通過對小鼠菌群基因測序分析發(fā)現(xiàn)，熱量限制可以使菌群中主要的益生菌如雙歧桿菌屬和乳酸桿菌屬水平升高，并抑制某些特定的潛在有害菌。
為進一步探究熱量限制引起的菌群變化直接介導代謝表型的證據(jù)，他們還將熱量限制后的小鼠腸道菌群移植給飲食誘導肥胖模型小鼠，肥胖小鼠的體重、體脂和肝臟脂肪積累均得到減輕。這一發(fā)現(xiàn)更加揭示了腸道菌群介導熱量限制改善代謝的關鍵作用。
“總而言之，這一系列工作提示了熱量限制特別是間歇性熱量限制或間歇性氨基酸限制不失為有效的糖尿病營養(yǎng)干預方案，而腸道菌群部分介導了熱量限制對機體代謝功能的改善作用?！标愌阏f。
這一系列研究結果讓陳雁也開始嘗試改變飲食習慣，結果是他的體檢指標得到了顯著改善。
間歇性使用FMD這樣既科學又符合人性的禁食方法，試試又何妨呢？不過陳雁也特別提醒了一句：目前的研究結果都是在小鼠中進行的，對糖尿病病人進行類似的營養(yǎng)干預還需要進一步驗證，但間歇性的飲食限制方式不失為一種非常有前景的代謝性疾病干預策略。
相關論文信息：
DOI: 10.1186/s12986-018-0318-3
DOI: 10.1016/j.heliyon.2018.e00830
DOI: 10.1038/s41598-018-31353-1
作者：王晨緋【整理摘編：時英平】
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