間歇性禁食
臨床前研究一致表明，在動物模型中，間歇性禁食對多種慢性疾病，包括肥胖癥、糖尿病、心血管疾病、癌癥，以及神經(jīng)退行性疾病，都有很強(qiáng)的改善作用。代謝開關(guān)的周期性翻轉(zhuǎn)不僅提供了在禁食期間為細(xì)胞提供燃料所必需的酮類物質(zhì)，而且還引發(fā)了高度協(xié)調(diào)的系統(tǒng)和細(xì)胞反應(yīng)，這些反應(yīng)持續(xù)到進(jìn)食狀態(tài)，以增強(qiáng)精神和身體表現(xiàn)，以及抵抗疾病的能力。
肥胖與糖尿病
在動物模型中，間歇性喂養(yǎng)可以提高胰島素敏感性，防止高脂飲食引起的肥胖，并改善糖尿病視網(wǎng)膜病變。在沖繩島上，傳統(tǒng)的居民往往保持間歇性禁食，肥胖和糖尿病的發(fā)生率很低，而且壽命也很長。沖繩島人通常攝入能量不高但營養(yǎng)豐富的食物，尤其是沖繩島的紅薯、其他蔬菜和豆類。同樣，遵循CRON（卡路里限制與最佳營養(yǎng)）飲食的人，糖尿病發(fā)生率低，胰島素樣生長因子1、生長激素水平低，炎癥和氧化應(yīng)激標(biāo)志物水平低。
一項(xiàng)多中心研究表明，每日熱量限制可以改善非肥胖人群的許多心血管代謝危險(xiǎn)因素。最近的兩項(xiàng)研究表明，在糖尿病前期或2型糖尿病患者中，每日熱量限制或4：3間歇性禁食（每周3次，24小時(shí)禁食）可以逆轉(zhuǎn)胰島素抵抗。然而，在一項(xiàng)為期12個(gè)月的研究中，比較了隔日禁食、每日熱量限制和正常對照飲食，與對照組相比，兩個(gè)干預(yù)組的參與者體重減輕，但胰島素敏感性、血脂水平、血壓沒有任何改善。
心血管疾病
間歇性禁食改善了動物和人類心血管健康的多項(xiàng)指標(biāo)，包括血壓、靜息心率、高密度和低密度脂蛋白（HDL和LDL）、甘油三酯、葡萄糖和胰島素，以及胰島素抵抗。此外，間歇性禁食降低了與動脈粥樣硬化相關(guān)的全身炎癥和氧化應(yīng)激的標(biāo)志物。對心電圖的分析表明，間歇性禁食通過增強(qiáng)大鼠和人的副交感神經(jīng)張力而增加心率變異性。CALERIE（綜合評估減少能量攝入的長期影響）研究表明，在2年內(nèi)每天減少12%的熱量攝入可改善許多心率變異性非肥胖者的心血管危險(xiǎn)因素。Varady等人報(bào)道稱，在正常體重和超重的成年人中，隔日禁食對減肥和心臟保護(hù)是有效的。心血管健康指標(biāo)的改善通常在間歇性禁食開始后的2至4周內(nèi)變得明顯，然后在恢復(fù)正常飲食后的數(shù)周內(nèi)消失。
腫瘤
一個(gè)多世紀(jì)前，Moreschi和Rous描述了禁食和限制熱量對動物腫瘤的有益作用。從那以后，在動物身上進(jìn)行的大量研究表明，每日限制熱量或隔日禁食可以減少嚙齒動物正常衰老過程中腫瘤的發(fā)生，抑制多種誘發(fā)型腫瘤的生長，同時(shí)增加腫瘤對化療和放療的敏感性。類似地，間歇性禁食被認(rèn)為會損害癌細(xì)胞的能量代謝，抑制癌細(xì)胞的生長，使其易受臨床治療的影響。其潛在機(jī)制包括通過胰島素和生長激素受體減少信號傳導(dǎo)，增強(qiáng)轉(zhuǎn)錄因子FOXO和核因子紅細(xì)胞2相關(guān)因子2（NRF2）。NRF2或FOXO1基因缺失可延長壽命，而FOXO3基因缺失可提供抗癌保護(hù)。通過間歇性禁食激活這些轉(zhuǎn)錄因子和下游靶點(diǎn)可以在增強(qiáng)正常細(xì)胞抗應(yīng)激能力的同時(shí)提供抗癌保護(hù)。
癌癥患者間歇性禁食的臨床試驗(yàn)有的已完成，有的還在進(jìn)行中。大多數(shù)的初始試驗(yàn)都集中在依從性、副作用和生物標(biāo)記物的表征上。例如，一項(xiàng)對前列腺癌患者進(jìn)行的每日熱量限制試驗(yàn)顯示，患者依從性良好（95%），無不良反應(yīng)。涉及膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者的多個(gè)案例研究表明，間歇性禁食可抑制腫瘤生長并延長生存期。正在進(jìn)行的間歇性禁食臨床試驗(yàn)主要關(guān)注乳腺癌、卵巢癌、前列腺癌、子宮內(nèi)膜癌、結(jié)直腸癌和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者。具體的間歇禁食方案在不同的研究中有所不同，但都涉及在化療期間實(shí)施間歇禁食。目前還沒有研究確定間歇性禁食是否會影響人類癌癥復(fù)發(fā)。
神經(jīng)退行性疾病
流行病學(xué)數(shù)據(jù)表明，過度的能量攝入，特別是在中年，會增加腦卒中、老年癡呆的風(fēng)險(xiǎn)，在阿爾茨海默病和帕金森病的動物模型中，有很強(qiáng)的臨床前證據(jù)表明間歇性禁食可以延緩疾病的發(fā)生和發(fā)展。間歇性禁食通過多種機(jī)制增加神經(jīng)元的應(yīng)激抵抗力，包括增強(qiáng)線粒體功能、刺激自噬、促進(jìn)神經(jīng)營養(yǎng)因子產(chǎn)生、抗氧化防御和DNA修復(fù)，間歇性禁食增強(qiáng)GABA能抑制性神經(jīng)傳遞（即γ-氨基丁酸相關(guān)的抑制性神經(jīng)傳遞），這可以防止癲癇發(fā)作和細(xì)胞毒性。缺乏對患有神經(jīng)退行性疾病的風(fēng)險(xiǎn)或受其影響的人進(jìn)行的間歇性禁食的對照試驗(yàn)數(shù)據(jù)。理想情況下，干預(yù)應(yīng)在疾病病程的早期開始，并持續(xù)足夠長的時(shí)間（例如，1年的研究），以檢測干預(yù)對疾病的改善效果。
哮喘、多發(fā)性硬化和關(guān)節(jié)炎
減肥可減輕肥胖患者的哮喘癥狀。在一項(xiàng)研究中，堅(jiān)持隔日禁食方案的患者在能量限制日血清酮體水平升高，并在2個(gè)月內(nèi)體重減輕，在此期間哮喘癥狀和氣道阻力得到緩解。癥狀的減輕與血清炎癥標(biāo)志物和氧化應(yīng)激水平的顯著降低有關(guān)。
多發(fā)性硬化是一種自身免疫性疾病，其特征是中樞神經(jīng)系統(tǒng)軸突脫髓鞘和神經(jīng)元變性。在多發(fā)性硬化（實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎）小鼠模型中，隔日禁食和連續(xù)3天的周期性能量限制均可以減少自身免疫性脫髓鞘并改善功能。最近的兩項(xiàng)初步研究表明，多發(fā)性硬化患者間歇性禁食療法在短短的2個(gè)月內(nèi)就可以減輕癥狀。
因?yàn)殚g歇性禁食可以減輕炎癥，所以它對類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎也有好處，事實(shí)上，有證據(jù)支持它在關(guān)節(jié)炎患者中的應(yīng)用。
外科和缺血性組織損傷
間歇性禁食可以減少組織損傷，改善創(chuàng)傷性和缺血性組織損傷動物模型的功能結(jié)果。術(shù)前禁食可減少組織損傷和炎癥，并改善手術(shù)結(jié)果。在有血管外科損傷的動物模型中，禁食3天可減少肝臟和腎臟的缺血再灌注損傷。一項(xiàng)多中心隨機(jī)研究顯示，術(shù)前2周每日能量限制可改善胃旁路手術(shù)患者的預(yù)后。這些結(jié)果均表明術(shù)前間歇性禁食是改善外科預(yù)后安全有效的方法。
一些研究還表明，間歇性禁食對創(chuàng)傷性腦或脊髓損傷的動物模型有益。損傷后間歇性禁食也能有效改善小鼠創(chuàng)傷性腦損傷模型的認(rèn)知功能缺損，在頸脊髓或胸脊髓損傷前或損傷后，間歇性禁食可減輕組織損傷，改善大鼠的功能預(yù)后。
新的證據(jù)表明，間歇性禁食可以提高運(yùn)動員的運(yùn)動成績，并被證明可能是降低運(yùn)動員創(chuàng)傷性腦損傷和脊髓損傷發(fā)病率和死亡率的實(shí)用方法。對動物的研究表明，間歇禁食可以保護(hù)大腦、心臟、肝臟和腎臟免受缺血性損傷。然而，間歇性禁食對腦卒中或心肌梗死患者的潛在效果仍有待檢驗(yàn)。
總之，臨床前研究和臨床試驗(yàn)均表明，間歇性禁食對許多健康狀況具有廣泛益處，例如肥胖、糖尿病、心血管疾病、癌癥和神經(jīng)系統(tǒng)疾病。在動物模型中對熱量限制和間歇性禁食機(jī)制的研究導(dǎo)致了模擬間歇性禁食的藥物干預(yù)的開發(fā)和測試。例如，施加輕度代謝挑戰(zhàn)（2-脫氧葡萄糖、二甲雙胍和線粒體解偶聯(lián)劑）、增強(qiáng)線粒體生物能量學(xué)（酮酯或煙酰胺核糖）或抑制mTOR途徑（西羅莫司）的藥物，但是從動物模型獲得的數(shù)據(jù)表明，這種藥理學(xué)方法的安全性和有效性不如間歇性禁食。
