预防化学毒性和与年龄相关的疾病的方法和膳食技术

本发明专利技术提供改善长寿和/或减轻老化的症状或防止与年龄相关的疾病的方法。所述方法包括一个步骤，其中确定受试者的平均日常蛋白质摄取和类型、IGF-I和IGFBP1水平、以及全因死亡率、癌症和糖尿病的风险因子。对于蛋白质消耗，确定来自动物和植物源的蛋白质卡路里的相对量。如果受试者的平均日常蛋白质摄取水平和类型和/或IGF-I水平和/或IGFBP1水平被鉴定为大于或低于预定的临界摄取/水平，且如果受试者比预定年龄更小，则以每2周至2个月的频率提供给受试者定期的正常卡路里或低卡路里但低蛋白禁食模仿膳食。本方法还显示能减轻化学毒性的症状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2013年2月12日提交的美国临时申请系列号61/763,797的权益，其内容通过引用以其整体并入本文。关于联邦资助的研究和开发的声明本专利技术在根据美国国立卫生研究院授权的合同号P01 AG034906-01的政府资助下完成。政府享有本专利技术的某些权利。
在至少一个方面中，本专利技术涉及减轻与年龄相关的疾病和化学毒性的症状的方法。
技术介绍
没有营养不良的卡路里限制(Caloric restriction,CR)已经一贯显示延长许多动物模型的寿命，包括酵母、秀丽隐杆线虫和小鼠。但是，CR对非人灵长类的寿命仍有争议，并且可受膳食成分的严重影响。认为模型生物体中与CR相关的寿命延长通过其对GH、GHR的作用而发挥作用，导致随后IGF-1和胰岛素水平和信号传导的不足。在秀丽隐杆线虫中，通过显示胰岛素/IGF-1途径中的通过营养素可用性调节的突变造成寿命的两倍增加，发现了该途径对寿命的影响。其他研究揭示了功能在于生长信号传导途径，包括Tor-S6K和Ras-cAMP-PKA的基因的直向同源基因的突变，促进多个模型生物体中的衰老，因此提供了通过促生长营养素信号传导基因保守调节衰老的证据。最近，已经显示患生长激素受体缺乏(GHRD)的人，展示血清IGF-1和胰岛素水平的重大缺陷，表现出无癌症死亡率，没有糖尿病，并且尽管具有更高的肥胖发病率，结合该组中来自心脏疾病和中风的死亡与它们亲属的那些类似。在调查了230例GHRD的研究中，也报道了类似的癌症的预防。蛋白质限制或具体氨基酸，比如甲硫氨酸和色氨酸的限制，可阐释卡路里限制(calorie restriction)对寿命和疾病风险的部分影响，因为蛋白质限制降低了IGF-1水平，可延长哺乳动物的寿命，与卡路里摄取无关，并且也已经显示降低啮齿动物模型中的癌症发病率。因此，需要膳食干预，其可在愿意慢慢修改他们的膳食和仅仅考虑定期干预而继续他们正常膳食的两种受试者中减轻与年龄相关的疾病的症状。
技术实现思路
本专利技术通过提供至少一个实施方式解决了现有技术的一个或多个问题，提供了减轻衰老的症状或与年龄相关的症状的方法。该方法包括其中测定受试者的平均日蛋白质摄取水平的步骤。在一个改良中，平均日蛋白质摄取水平表达为来自受试者平均每天消耗的蛋白质的卡路里百分数。就蛋白质消耗而言，测定来自动物和植物来源的蛋白质卡路里的相对量。如果受试者的平均日蛋白质摄取水平鉴定为大于预定的临界(cutoff)蛋白质摄取水平和如果受试者比预定的年龄更小，为受试者提供定期的低蛋白质高营养膳食代替他们的正常膳食。在另一方面中，提供了用于降低受试者中葡萄糖和/或IGF-1水平的方法。方法包括为受试者提供定期低卡路里和/或低蛋白质膳食的步骤，其中小于约10％的卡路里来自植物基蛋白来源。监测受试者的葡萄糖和/或IGF-1水平，以确定是否应增加或降低蛋白质摄取。在另一方面中，低蛋白质膳食包括补充剂，其提供额外水平的非必需氨基酸，与非常低蛋白质量或没有蛋白质的膳食一起在5至7天的时间内被消耗。在一个改良中，低蛋白质膳食与正常的蛋白质膳食交替。在这样的变型中，每2周至2月提供低蛋白质植物基膳食7天，期间是1至7周的正常膳食。典型地，补充剂提供一个或多个下述氨基酸作为氮源：丙氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、脯氨酸、丝氨酸和酪氨酸同时基本上不包括异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和精氨酸，以使得异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和精氨酸的组合以小于受试者的膳食的总重5％的量存在。在进一步改良中，异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和精氨酸的组合以小于受试者的膳食的总重的3％存在。附图说明图1.表9显示适合人受试者的禁食模仿膳食的卡路里概述。禁食模仿膳食(fasting mimicking diet，FMD)，Prolon，在诱导禁食样应答的同时使营养最大化。显示了5天膳食每天消耗的卡路里，以及每磅和千克的体重调整的kcal。5天膳食方案期间消耗的卡路里的减少(Δ5天)显示为1)基于每天膳食2,000卡路里，或2)基于分别对于个人体重≥200、150-200和≤150磅的2,800、2,400和2,000卡路里膳食；图2.表10显示对于适合180-200磅的人受试者的每膳食天的限定的大量营养素含量。基于平均180-200磅的人用于5天FMD方案每天的大量营养素含量。在第1天膳食的卡路里摄取相比接下来的天(2-5)稍微下降，使得人体适应低卡路里消耗。呈现了由脂肪、碳水化合物(具体由糖)和蛋白质为Prolon方案的每天贡献的卡路里％；图3.表11显示在本专利技术的变型中对于适合180-200磅的人受试者的每一膳食天限定的微量营养素含量。基于平均180-200磅的人的5天FMD方案每天的微量营养素含量。基于2,000卡路里膳食计算每日值的百分数(％DV)。*对于一些微量营养素，DV未限定；显示的值基于参考日摄取量(RDI)；图4.使用Cox比例风险模型，对于全因和癌症死亡率，发现了年龄和蛋白质组之间的统计学上显著的(p<.05)相互作用。基于这些模型，通过在基线的年龄为每个蛋白质组计算预测的剩余的预期寿命。基于结果，在66岁之前低蛋白质呈现具有针对全因和癌症死亡率的保护作用，在66岁的点其变成有害的。对于心血管疾病(CVD)和糖尿病死亡率没有发现显著的相互作用；图5.50-65和66+受访者中血清IGF-1水平报告低、中或高蛋白质摄取。具有低蛋白质摄取的那些50-65受访者中IGF-1当与高蛋白质摄取相比时明显更低(P＝0.004)。在66+年龄，高和低摄取之间的区别变得边缘显著(P＝0.101)。计算IGF-1水平的群组包括2253名受试者。50-65岁的那些(n＝l,125)中，89名在低蛋白质组别，854名在中蛋白质组别，和182名在高蛋白质组别。66+年龄的那些(n＝l,128)中，80名在低蛋白质组别，867名在中蛋白质组别，和181名在高蛋白质组别。*P<0.01；图6.(A)移植20,000黑素瘤(B16)细胞，和进食高蛋白质(n＝10)或低蛋白质(n＝10)膳食的18周龄雄性C57BL/6小鼠中的肿瘤发病率。(B)进食高蛋白质(n＝10)或低蛋白质(n＝10)膳食的(18wk)C57BL/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种延长受试者寿命的方法，所述方法包括：鉴定所述受试者的平均日蛋白质摄取水平是否大于预定的临界蛋白质摄取水平；测定所述受试者消耗的植物基蛋白质和动物基蛋白质的量；如果所述受试者的平均日蛋白质水平大于所述临界蛋白质摄取水平，如果所述受试者比预定的年龄更小，则为所述受试者提供低蛋白质膳食，所述低蛋白质膳食提供的来自蛋白质的卡路里百分数小于预定的临界蛋白质摄取水平；和监测所述受试者的IGF‑1水平，以确定膳食的频率和类型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.12 US 61/763,7971.一种延长受试者寿命的方法，所述方法包括：
鉴定所述受试者的平均日蛋白质摄取水平是否大于预定的临界蛋白质摄
取水平；
测定所述受试者消耗的植物基蛋白质和动物基蛋白质的量；
如果所述受试者的平均日蛋白质水平大于所述临界蛋白质摄取水平，如果
所述受试者比预定的年龄更小，则为所述受试者提供低蛋白质膳食，所述低蛋
白质膳食提供的来自蛋白质的卡路里百分数小于预定的临界蛋白质摄取水平；
和
监测所述受试者的IGF-1水平，以确定膳食的频率和类型。
2.如权利要求1所述的方法，其中如果所述受试者的年龄比所述预定的
年龄更大，则为所述受试者提供高蛋白质膳食，所述高蛋白质膳食具有的蛋白
质卡路里百分数大于所述预定的临界蛋白质摄取水平。
3.如权利要求1所述的方法，其中为所述受试者提供所述低蛋白质膳食
预定的天数。
4.如权利要求3所述的方法，其中低蛋白质膳食提供给所述受试者3至7
天。
5.如权利要求3所述的方法，其中低蛋白质定期提供给所述受试者。
6.如权利要求5所述的方法，其中通过上述受试者的胰岛素抗性水平、
空腹血糖水平、IGF-I、IGFBP1、肥胖、体重指数、之前10年的体重减轻、
家族癌症历史、家族糖尿病历史、家族过早死亡率的历史来确定给所述受试者
提供低蛋白质膳食的频率。
7.如权利要求3所述的方法，其中所述低蛋白质膳食是禁食模仿膳食，
其提供小于10％的卡路里来自蛋白质和/或所有的蛋白质是植物基的。
8.如权利要求3所述的方法，其中所述低蛋白质膳食预防或治疗糖尿病
或癌症，并且延迟与年龄相关的死亡率和其他与年龄相关的疾病。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述低蛋白质膳食第一天提供4.5至7
千卡每磅受试者和低蛋白质膳食的第二天至第五天提供每天3至5千卡每磅受
试者，所述低蛋白质膳食包括：
在第一天小于30g的糖；
在第二至第五天小于20g的糖；
在第一天小于28g的蛋白质，全部为植物基的；
在第二至第五天小于18g的蛋白质，全部为植物基的；
在第一天20至30克的单不饱和脂肪；
在第二至第五天10至15克的单不饱和脂肪；
在第一天6至10克的多不饱和脂肪；
在第二至第五天3至5克的多不饱和脂肪；
在第一天小于12g的饱和脂肪；
在第二至第五天小于6克的饱和脂肪；和
在第二至第五天12至25克的丙三醇每天。
10.如权利要求9所述的方法，其进一步包括为所述受试者在第二时间段
施用第二膳食，所述第二膳食在所述低蛋白质膳食之后25至26天提供的总体
卡路里消耗在受试者的正常卡路里消耗的10％之内。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述低蛋白质膳食和所述第二膳食
的组合为所述受试者提供的总卡路里数量在受试者的正常卡路里摄取的10％
之内。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述低蛋白质膳食在所有天数内包括
每日推荐的膳食纤维的量的至少50％。
13.如权利要求9所述的方法，其中IGF-I的水平下降和IGFBP1的水平
增加。
14.如权利要求3所述的方法，其中所述低蛋白质膳食包括补充剂，其与
非常低蛋白质量或无蛋白质膳食一起每2个周至2个月提供5至7天待消耗的
额外水平的非必需氨基酸。
15.如权利要求14所述的方法，其中大于70％的蛋白质卡路里是植物基
的。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述低蛋白质膳食与正常的蛋白质
膳食交替，所述低蛋白质膳食提供7天和最大2个月，每2个周至2个月提供
5-7天的所述补充剂，期间是1至7周的正常膳食。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述补充剂提供一种或多种下述氨
基酸作为氮源：丙氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、谷氨...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦尔特·D·隆哥，塞巴斯蒂安·布兰德霍斯特，摩根·埃利塞·莱文，
申请(专利权)人：南加利福尼亚大学，
类型：发明
国别省市：美国;US