数日間何も食べずに過ごすだけでは、体に蓄積された脂肪を強制的に燃焼させるには十分ではありません。 2024年に発表された研究では、長期間の絶食により多くの臓器に広範かつ協調的な生物学的変化が生じ、最も重大な影響のいくつかはカロリー摂取なしで約3日間後にのみ発現することが示された。
調査結果 自然界の代謝は、長期間の断食中に人体がどのように反応するかを非常に詳細に示しています。研究者らは、体重減少を超えた生物学的影響の証拠を発見したが、潜在的な健康関連の変化の多くは、参加者が約3日間絶食するまで明らかではなかった。
この研究は、ロンドンのクイーン・メアリー大学プレシジョン・ヘルスケア大学研究所（PHURI）とノルウェースポーツ科学大学院の科学者らが行った。研究者らは、断食に関連する分子変化を特定することで、最終的には断食の効果の一部を再現できる治療法につながる可能性のある将来の研究の基礎を築くことを期待している。
これは、断食による特定の生物学的効果から恩恵を受ける可能性があるが、長期間の断食ができない、またはケトジェニックダイエットなどの断食を模倣したアプローチに従うことができない人々にとって、特に重要である可能性があります。
体がどのように断食に適応するか
人類は長期間の食事をとらなくても耐えられるように進化しましたが、これは食料が予測できなかった時代には重要な能力でした。今日、何百万人もの人々が文化、宗教、医療、減量などの目的で断食を行っています。
断食は医学においても長い歴史があります。てんかんや関節リウマチなどの症状の管理を助けるためにさまざまな形で使用されてきました。
断食中の最も明らかな変化の 1 つは、体のエネルギー供給に関係します。通常の状態では、身体がすぐに利用できるエネルギーのほとんどは食事のブドウ糖から得られます。このエネルギー入力がなくなると、体は徐々に蓄えられた脂肪をより多く利用します。
科学者たちはすでに代謝の主な変化に気づいています。長期間の断食が体全体にどのような影響を与えるか、それが有益な生物学的変化を誘発するのか、有害な変化を引き起こすのか、あるいはその両方（有益か悪影響を与えるか）を引き起こすのかなど、あまり明らかではありません。
最新のタンパク質分析により、これらの疑問をより詳細に調査することが可能になりました。タンパク質は、組織の構築から化学反応の制御、細胞間の信号伝達まで、体内でさまざまな機能を果たします。したがって、血流中の何千ものタンパク質を測定することで、さまざまな臓器や生体系がどのように反応しているかを大まかに把握することができます。
7日間の水断食を続ける
この研究では、研究者らは7日間の水のみの断食を完了した12人の健康なボランティアを追跡した。
参加者は毎日注意深く監視されました。科学者らは、断食前、断食期間中、そして再び食事を始めた後の血液中の約3,000種類のタンパク質の変化を測定した。
次に研究者らは、これらのタンパク質測定値を大規模集団研究からの遺伝データと組み合わせました。これにより、絶食中にどの生物学的経路が変化するかを調査し、これらの変化に関連する潜在的な健康への影響を予測することができました。
予想通り、最初の 2 ～ 3 日間食事をとらないうちに、体は貯蔵されたブドウ糖と脂肪を主なエネルギー源として切り替え始めました。
参加者は断食中に平均 5.7 ポンド体重が減り、その減少は脂肪と除脂肪体重の両方によるものでした。除脂肪体重には、筋肉やその他の水分を多く含む組織など、体脂肪ではない組織が含まれます。
食事を再開してから 3 日後、彼らの総体重は開始時の体重を下回ったままでした。しかし、失われた除脂肪体重のほとんどは戻りましたが、脂肪量の減少は残りました。
3日目あたりから大きな変化が現れた
最も驚くべき発見は、約3日間の絶食後に何が起こったかでした。
その時点で、研究者らは体全体のタンパク質レベルの特定の変化を検出しました。このモデルは、総カロリー制限が体のエネルギーを変化させるだけでなく、全身の調整された反応を生み出すことを示唆しました。
測定されたすべてのタンパク質の約 3 分の 1 が絶食期間中に大幅に変化し、すべての主要臓器に影響が及んでいました。
これらの変化の多くは参加者の間で一貫して見られました。研究者らはまた、体重減少だけでは説明できない生物学的特徴も発見した。
一例としては、脳内のニューロンの構造的支持に関与するタンパク質の変化が挙げられます。ニューロンは、神経系全体に情報を伝達する特殊な細胞であり、ニューロンを取り囲んでサポートするタンパク質は、その構造と機能の維持に役立ちます。
この結果は、長期間の絶食が脂肪代謝だけでなく広範囲の生物学的プロセスに影響を与える可能性があることを示唆しています。
減量による潜在的なメリットが増加する
クイーン・メアリー医学研究所（PHURI）所長のクラウディア・ランゲンベルク氏は次のように述べた。
「断食をするときに初めて、体全体で何が起こっているかを分子レベルで見ることができるようになりました。断食は、安全に行えば効果的な減量介入です。断続的断食など、断食を含む人気のダイエット法は、減量に健康上の利点があると主張しています。これまで考えられていたよりもずっと遅れています。」
時間は重要です。断続的な断食では、食事をとらない期間を短くすることができますが、この研究では数日間続く完全なカロリー制限を検討しました。したがって、この結果は、より短い断食スケジュールが必ずしも同じ効果を生み出すことを意味するものではありません。
その代わりに、この研究では、長期間の絶食に対する特定の重要な分子反応がいつ起こるかを特定しています。
科学者は断食の効果を再現できるでしょうか?
断食が特定の生物学的変化を引き起こす理由を理解することは、最終的には断食そのものよりも重要である可能性があります。
どの分子経路が潜在的な有益な効果に関与しているのかを研究者が特定できれば、患者が数日間食事を止めなくても、これらの経路を活性化する治療法を開発できる可能性がある。
このオプションは、病状により長期間の絶食が不可能または危険な人々にとって特に役立ちます。
PHURIの健康情報部長であり、シャリテ・ベルリン保健研究所の計算医学グループの共同議長であるマイク・ピッツナー氏は次のように述べています。
「我々の研究結果は、なぜ特定の症状に断食が用いられるのかについての古代の知識の基礎を提供するものである。断食は特定の病気の治療には役立つが、多くの場合、健康上の問題を抱えている患者には断食が不可能である。これらの研究結果が場合によっては断食の有用性についての情報を提供し、患者が受けられる治療法の開発につながることを期待している。」
この研究は、長期の絶食中に人体がどのように適応するかを示す詳細な分子マップを提供します。また、これは重大な制限も強調しています。つまり、蓄積された脂肪の燃焼への切り替えは最初の数日以内に始まりますが、断食に関連する広範な生物学的変化の多くは、カロリーを摂取しない約 3 日間後にのみ明らかになります。
この違いは、研究者が減量の影響と長期の絶食によって引き起こされるより深い生物学的反応を区別するのに役立つ可能性があると同時に、これらの反応がいつか人々が長期間絶食することなくどのように再現されるかについての洞察も提供する可能性がある。
