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《细胞·代谢》:禁食竟然还有这本事?!中德科学家首次发现,长期间歇性禁食可以增强衰老雄性小鼠性行为和繁殖能力丨科学大发现

hqy hqy 发表于2025-04-20 08:24:29 浏览3 评论0

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  来源:奇点网

  说起热量限制,我估计大家能想到一大堆潜在的健康益处。

  不过,今天我们要介绍的这种潜在健康益处,估计你无论如何也不会想到。

  上周末,由德国神经退行性疾病中心Dan Ehninger和我国康复大学青岛医院周宇领衔的研究团队,在著名期刊《细胞·代谢》发表一篇重要研究论文[1]。

  他们首次发现,长期间歇性禁食(IF)可以显著提高老年雄性小鼠的生殖成功率。只不过,间歇性禁食没有改善精子质量或内分泌功能等传统生殖指标,而是增强了雄性小鼠的交配行为。

  从机制上来看,随着年龄的增长,小鼠体内的血清素(5-羟色胺,5-HT)浓度升高,抑制了老年雄性小鼠的性行为;而长期间歇性禁食可以促进肌肉对血清素前体色氨酸的摄取,降低血液和大脑中色氨酸水平,进而降低了血清素的水平,解除了血清素对老年小鼠性行为的抑制,最终增强小鼠的繁殖能力。

《细胞·代谢》:禁食竟然还有这本事?!中德科学家首次发现,长期间歇性禁食可以增强衰老雄性小鼠性行为和繁殖能力丨科学大发现 第1张▲ 论文首页截图

  已经有大量基础研究发现,热量限制在延缓衰老方面颇具潜力,而且对衰老的改善是多方面的。

  然而,Dan Ehninger和周宇团队注意到,热量限制对雄性动物随年龄变化的生殖系统和生殖行为有何影响,目前还无人知晓。

  于是,他们先研究了衰老对雄性小鼠繁殖能力的影响。研究使用的是雄性C57BL/6J小鼠,在将23月龄或4月龄的雄性小鼠,分别与3月龄的成年雌性小鼠1:1混养3周后,只有43%的23月龄雄性小鼠能够成功繁殖后代,而4月龄雄性小鼠的繁殖率接近100%。不难看出,衰老确实导致雄性小鼠的繁殖能力下降。

  为了探索间歇性禁食对小鼠生殖能力的影响,他们在雄性小鼠8周龄时,将它们分成自由进食(AL)组和间歇性禁食(IF)组,并在整个研究过程中保持饮食模式。然后分别在雄性小鼠8个月大和24个月大的时候,测试它们的生殖能力。

  从研究结果来看,无论哪种饮食方案,雄性小鼠在8月龄时繁殖率都是100%,然而等到24月龄时,自由进食(AL)组小鼠的繁殖率是38%,而间歇性禁食(IF)组小鼠的这一数据为83%。不难看出,间歇性禁食可以显著改善雄性小鼠衰老相关的生殖能力下降。

《细胞·代谢》:禁食竟然还有这本事?!中德科学家首次发现,长期间歇性禁食可以增强衰老雄性小鼠性行为和繁殖能力丨科学大发现 第2张▲ 衰老导致的生殖能力下降,间歇性禁食可以逆转

  接下来的问题是:间歇性禁食何以具备这种超能力呢?

  从逻辑上来讲,有两种可能性:第一是改善了衰老雄性小鼠的生殖系统和内分泌功能,毕竟衰老会影响精子水平和质量;第二种是影响了性行为,因为衰老也会影响性行为本身。当然,二者也有可能同时被改善。

  Dan Ehninger/周宇团队先研究了间歇性禁食对雄性小鼠生殖系统和内分泌功能的影响。结果出人意料,间歇性禁食不仅没有改善精子水平和质量,反而会导致睾丸重量进一步下降。此外,内分泌功能(血浆睾酮浓度)也没有被间歇性禁食改善。

《细胞·代谢》:禁食竟然还有这本事?!中德科学家首次发现,长期间歇性禁食可以增强衰老雄性小鼠性行为和繁殖能力丨科学大发现 第3张▲ 间歇性禁食没有改善衰老对精子的不利影响

  如此一来,就得研究间歇性禁食对老年雄性小鼠性行为的影响了。

  Dan Ehninger/周宇团队发现,与年轻雄性小鼠相比,老年雄性小鼠与雌性小鼠的互动减少,一些评估性行为的指标也显著下降。这说明,逆转衰老对性行为的影响,可能就是间歇性禁食起作用的关键。

  在分析不同饮食模式对雄性小鼠性行为的影响时,他们发现间歇性禁食确实显著改善了老年小鼠的性行为相关指标;而且即使是对于6月龄雄性小鼠而言,间歇性禁食也能改善性行为相关指标。

  需要注意的是,研究人员还发现,短期(6周)的间歇性禁食不仅不会改善性行为相关指标,反而会有不利影响。

《细胞·代谢》:禁食竟然还有这本事?!中德科学家首次发现,长期间歇性禁食可以增强衰老雄性小鼠性行为和繁殖能力丨科学大发现 第4张▲ 间歇性禁食显著改善了老年雄性小鼠的性行为相关指标

  接下来就是分析影响性行为的激素了。

  多巴胺和血清素是Dan Ehninger/周宇团队的研究重点,因为二者被认为对性行为有重要影响。

  不过,研究人员发现,随着年龄的增长,雄性C57BL/6J小鼠脑内多巴胺浓度降低,血清素浓度升高。后续分析发现,间歇性禁食不会影响多巴胺的水平,但是会降低大脑内血清素的水平。

  不过,只要给老年小鼠大脑中注射血清素前体5-羟色氨酸(5-HTP)的话,间歇性禁食带来的性行为相关指标改善就会消失。

  以上结果说明,大脑中血清素水平增加确实是衰老导致雄性小鼠性行为减少的关键,而间歇性禁食确实是通过降低大脑中血清素水平,改善衰老对雄性小鼠性行为的不利影响。

《细胞·代谢》:禁食竟然还有这本事?!中德科学家首次发现,长期间歇性禁食可以增强衰老雄性小鼠性行为和繁殖能力丨科学大发现 第5张▲ 间歇性禁食对大脑中多巴胺和血清素浓度的影响

  至于背后具体的分子机制,Dan Ehninger/周宇团队发现,间歇性禁食没有影响血清素合成或降解相关酶的水平,血清素受体的水平,以及血清素前体色氨酸的跨血脑屏障转运;而是降低了外周血中色氨酸的水平,减少了外周对大脑的色氨酸供应。

  至于外周血中色氨酸水平降低的原因,主要是因为间歇性禁食增加了骨骼肌对色氨酸的摄取和利用,进而导致血浆中色氨酸浓度降低。

《细胞·代谢》:禁食竟然还有这本事?!中德科学家首次发现,长期间歇性禁食可以增强衰老雄性小鼠性行为和繁殖能力丨科学大发现 第6张▲ 间歇性禁食影响大脑血清素水平的原因

  总的来说,Dan Ehninger/周宇团队这项研究成果,首次发现了间歇性禁食对雄性小鼠生殖能力的影响,并揭示了背后的潜在机制。虽然间歇性禁食没有改善精子水平和质量,但是提升了性行为水平,进而提升了老年雄性小鼠的生殖能力。

  重要的是,这个研究揭示了间歇性禁食改善老年雄性小鼠生殖能力的潜在机制,也为相关疾病的治疗提供了新的思路。

  参考文献:

  [1].Xie K, Wang C, Scifo E, et al. Intermittent fasting boosts sexual behavior by limiting the central availability of tryptophan and serotonin[J]. Cell Metabolism, 2025. DOI: 10.1016/j.cmet.2025.03.001

《细胞·代谢》:禁食竟然还有这本事?!中德科学家首次发现,长期间歇性禁食可以增强衰老雄性小鼠性行为和繁殖能力丨科学大发现 第10张

  本文作者丨BioTalker

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