長時間不進食不僅迫使身體燃燒儲存的脂肪，還會在多個器官中產生廣泛且協調的生物學變化，其中一些最顯著的效果約在禁食三天後才出現。
這項發表於《自然代謝》期刊的研究，提供了人體在長時間禁食期間如何反應的詳細觀察。研究人員發現，禁食帶來的生物效應超越了體重減輕，許多潛在的健康相關變化約在參與者禁食三天後才顯現。
這項研究由倫敦瑪麗皇后大學精準醫療大學研究所（PHURI）與挪威體育科學學院的科學家共同完成。透過識別與禁食相關的分子變化，研究團隊希望為未來研究奠定基礎，最終可能開發出能模擬禁食部分效果的治療方法。
這對於那些可能從禁食的某些生物效應中受益，但無法安全進行長時間禁食或遵循類似生酮飲食等禁食模擬方法的人尤其重要。
人類進化出能耐受長時間不進食的能力，這在食物不穩定的時代至關重要。如今，數百萬人因文化、宗教、醫療或減重目的而進行禁食。
禁食在醫學上也有悠久歷史，曾用於管理癲癇和類風濕性關節炎等疾病。
禁食期間最明顯的變化之一是身體的能量供應。正常情況下，身體主要從食物中獲得的葡萄糖中取得能量。當食物停止供應時，身體逐漸轉向燃燒儲存的脂肪。
科學家早已了解這一基本代謝轉變，但長時間禁食對身體其他部分的影響，包括是否產生有益或有害的生物學變化，仍不清楚。
現代蛋白質分析技術使得深入探討這些問題成為可能。蛋白質在身體中執行多種功能，從構建組織到控制化學反應及細胞間信號傳遞。測量血液中數千種蛋白質能廣泛反映不同器官和生物系統的反應。
研究追蹤了12名健康志願者完成七天純水禁食的過程。
參與者每天接受嚴密監測，科學家測量了禁食前、禁食期間及恢復飲食後血液中約3000種蛋白質的變化。
研究人員將蛋白質數據與大型族群研究的基因資訊結合，分析禁食期間生物途徑的變化，並預測這些變化可能帶來的健康影響。
如預期，身體在禁食前兩到三天內開始從葡萄糖轉向燃燒儲存脂肪作為主要能量來源。
參與者平均減重5.7公斤，減重來自脂肪及非脂肪的瘦體重，瘦體重包括肌肉及其他含水組織。
恢復飲食三天後，體重仍低於禁食前，但大部分瘦體重已恢復，脂肪減少則持續存在。
約在禁食三天時，研究發現最顯著的變化。
此時，研究人員開始觀察到全身蛋白質水平的明顯變化，顯示完全禁食引發了全身協調反應，而非僅改變能量來源。
約三分之一的測量蛋白質在禁食期間顯著變化，影響涉及所有主要器官。
這些變化在參與者間具有一致性，且部分生物標記無法僅以體重減輕解釋。
例如，與大腦神經元結構支持相關的蛋白質發生變化。神經元是傳遞神經訊息的專門細胞，周圍支持蛋白質維持其結構與功能。
結果顯示，長時間禁食可能影響的生物過程遠超脂肪代謝。
禁食的潛在益處超越體重減輕。
瑪麗皇后大學精準醫療大學研究所所長Claudia Langenberg表示：「我們首次能在分子層面觀察禁食對全身的影響。安全進行的禁食是有效的減重方法。包含禁食的流行飲食，如間歇性禁食，聲稱有超越減重的健康益處。我們的結果證實禁食的健康效益，但這些效益僅在完全禁食三天後才顯現，晚於我們先前的預期。」
時間點很重要。間歇性禁食通常持續時間較短，而本研究檢視的是持續數天的完全禁食，因此結果不代表短時間禁食必然產生相同效果。
研究幫助界定長時間禁食開始出現較大分子反應的時間點。
科學家能否複製禁食效果？
理解禁食引發特定生物變化的原因，可能比禁食本身更重要。
若能找出導致潛在益處的分子途徑，未來或可開發出不需長時間禁食即可啟動這些途徑的治療方法。
這對於因健康狀況無法長時間禁食的人尤其有用。
PHURI健康數據主席、柏林夏里特健康研究所計算醫學組共同負責人Maik Pietzner說：「我們的發現為禁食在某些疾病治療中的古老知識提供了科學基礎。雖然禁食對某些疾病有益，但許多病患無法實施禁食。我們希望這些發現能解釋禁食的益處，並用於開發病患可行的治療方法。」
該研究繪製了人體在長時間禁食期間的詳細分子適應圖譜，並指出一個重要門檻：雖然燃燒脂肪的轉變在禁食初期即開始，但許多更廣泛的生物學變化約在禁食三天後才可被偵測。
這一區別有助於研究人員區分體重減輕的效果與長時間禁食引發的深層生物反應，並提供未來可能無需禁食即可模擬這些反應的新線索。
