Science：颠覆常规！人体代谢率在生命早期就达到顶峰，在60岁后才开始下降

2021年8月15日讯/生物谷BIOON/---我们大多数人都记得，有一段时间，我们可以想吃什么就吃什么，却不会发胖。但是，在一项新的研究中，来自美国、中国、日本、英国、挪威、摩洛哥、加纳、荷兰、法国、瑞士、挪威、德国、毛里求斯、牙买加、南非、肯尼亚、卢旺达、芬兰、丹麦和奥地利的研究人员发现人体的代谢---燃烧卡路里的速度---实际上在生命早期就达到了顶峰，而开始其不可避免的下降的时间比人们想象的要晚。相关研究结果发表在2021年8月13日的Science期刊上，论文标题为“Daily energy expenditure through the human life course”。

论文共同通讯作者、杜克大学进化人类学副教授Herman Pontzer说，“随着成长和变老，有很多生理上的变化。想想青春期、绝经期，以及生命的其他阶段。奇怪的是，我们的‘代谢生命阶段’的时间似乎与这些典型的里程碑并不匹配。”

这些作者分析了从一周岁到95岁的6600多人在全世界29个国家进行日常生活时消耗的平均卡路里。

以前，大多数大规模的研究测量了身体用于执行呼吸、消化、泵血等基本重要功能所消耗的能量，换句话说，就是你维持生命所需要的卡路里。但这只占我们每天燃烧的卡路里的50%到70%。这还没有考虑到我们做其他事情所花费的能量：洗碗、遛狗、在健身房出汗，甚至只是思考或坐立不安。

为了得出每日总能量消耗的数字，这些作者依靠“双标水（doubly labeled water）”方法。这是一种尿液测试，涉及让一个人喝水，水分子中的氢和氧已经被替换成自然产生的“重元素”形式，然后测量它们被冲出的速度。

自20世纪80年代以来，科学家们一直在使用这种技术---被认为是在实验室之外的正常日常生活中测量每日能量消耗的黄金标准---来测量人类的能量消耗，但是由于成本原因，研究的规模和范围都很有限。因此，多个实验室决定分享他们的数据，并将他们的测量结果收集到单个数据库中，看看他们是否能找出以前的研究工作中没有揭示或只暗示过的真相。

汇集和分析整个生命周期的能量消耗，发现了一些令人惊讶的结果。有些人认为十几岁和二十几岁是他们燃烧卡路里潜能达到顶峰的年龄。但是，这些作者发现，每磅体重中，婴儿的代谢率是最高的。在出生后的头12个月里，能量需求会急剧上升，到一岁时，按体型来说，一岁的孩子燃烧卡路里的速度比成年人快50%。这不仅仅是因为在出生后的第一年，婴儿正忙于将他们的出生体重增加到三倍。Pontzer说，“当然，他们在成长，但即使你控制了他们的生长，他们的能量消耗也在飙升，超出了根据他们体型和身体组成作出的预期。”

人类生命过程中的总能量消耗，Science, 2021, doi:10.1126/science.abe5017。

婴儿体内高消耗能量的代谢可能部分地解释了为什么在这个发育窗口期没有得到足够的食物的儿童不太可能生存并成长为健康的成年人。Pontzer说，“婴儿的细胞内正在发生一些事情，使它们更加活跃，但我们还不知道这些过程是什么。”

这些数据显示，在婴儿期最初的激增之后，代谢每年减缓约3%，直到我们到达20多岁，这时代谢稳定下来，达到一个新的正常水平。尽管青少年时期是成长的高峰期，但是这些作者在考虑到体型因素后，并没有看到青少年时期的每日热量需求有任何增加。Pontzer 说，“我们真地以为青春期会有所不同，但事实并非如此。”

中年是另一个惊喜。也许有人说过，当涉及到人体的体重时，30岁以后都是下坡路。虽然有几个因素可以解释在我们工作的黄金时期经常出现的腰围变粗，但是这项新的研究表明，代谢变化不是其中之一。

事实上，这些作者发现，在中年时期--人的20岁、30岁、40岁和50岁--的能量消耗是最稳定的。即使在怀孕期间，随着婴儿的成长，随着体重的增加，女性的卡路里需求也不会比预期的多或少。

这些数据表明，人体的代谢直到60岁以后才真正开始下降。这种减缓是渐进的，每年只有0.7%。但是一个90多岁的人每天需要的卡路里比处于中年时期的人少26%。

这些作者说，随着我们年龄的增长，失去的肌肉质量可能是部分原因，因为肌肉比脂肪燃烧更多的热量。但这并不是全部情况。Pontzer说，“我们对肌肉质量进行了控制。这是因为它们的细胞正在延缓代谢。”

即使将不同的活动水平考虑在内，这些变化模式也保持不变。Pontzer说，长期以来，由于衰老与许多其他变化同时发生，是什么驱动了能量消耗的转变，一直难以解析。但是，这项新的研究支持了这样的一种观点：这不仅仅是与年龄有关的生活方式或身体组成的变化。

Pontzer说：“所有这些都指向这样一个结论：组织代谢和细胞正在发挥的功能正在以我们以前没有充分认识到的方式在整个生命过程中发生变化。你真地需要一种像这样的大数据集来解决这些问题。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Herman Pontzer et al. Daily Energy Expenditure through the Human Life Course. Science, 2021, doi:10.1126/science.abe5017.

Timothy W. Rhoads et al. Taking the long view on metabolism. Science, 2021, doi:10.1126/science.abl4537.