Intermittent Fasting Enhanced the Cognitive Function in Older Adults with Mild Cognitive Impairment by Inducing Biochemical and Metabolic changes: A 3-Year Progressive Study (2020)

https://doi.org/10.3390/nu12092644

 

해당 논문은 간헐적 단식(Intermittent Fasting, IF)이 노년층의 경도인지장애(Mild Cognitive Impairment, MCI)를 개선하고 건강에 미치는 영향을 3년에 걸쳐 분석한 결과를 다룬 연구이다. 간헐적 단식은 규칙적 칼로리 제한의 대안으로 주목받고 있으며, 본 연구는 이를 통해 인지 기능 향상, 대사 개선, 산화 스트레스 감소, DNA 손상 예방 효과를 확인하였다.

 

연구 방법

• 대상: 경도인지장애를 가진 말레이시아 거주 노년층 99명
• 그룹 분류
  1. 규칙적으로 간헐적 단식을 수행한 그룹(r-IF)
  2. 간헐적 단식을 비정기적으로 수행한 그룹(i-IF)
  3. 단식을 수행하지 않은 그룹(n-IF)
• 간헐적 단식 방식: 매주 월요일과 목요일 해가 뜰 때부터 질 때까지 금식(음료 포함 금지)
• 추적 기간: 36개월
• 측정 항목
  • 체중, BMI, 허리둘레, 혈압
  • 공복 혈당, 인슐린, 지질 프로필, C-반응성 단백질(CRP)
  • 산화 스트레스(MDA), 항산화 효소(SOD), DNA 손상
  • 인지 테스트(MMSE, MoCA, RAVLT 등)
  • 혈장 내 대사체 프로파일 분석

 

연구 결과

1. 체중 및 신체 상태 변화

• 규칙적 단식(r-IF)
  • 체중: -3.65kg 감소
  • BMI: -1.53 감소
  • 허리둘레: -5.1cm 감소
  • 체중 감소로 인한 대사 건강 개선
• 비단식 그룹(n-IF)
  • 체중: +2.28kg 증가
  • BMI 및 허리둘레 증가로 비만 관련 질환 위험 증가

2. 산화 스트레스 감소

• 말론디알데하이드(MDA): 지질 과산화물의 지표로, 규칙적 단식 그룹에서 36% 감소. 이는 지방 축적 감소와 관련
• 항산화 효소(SOD): 규칙적 단식 그룹에서 33% 증가, 산화 스트레스를 완화하고 세포 건강 유지

3. DNA 손상 완화

• 규칙적 단식 그룹은 DNA 손상 지표(DNA 꼬리 비율, 꼬리 모멘트) 감소를 보여 세포 노화와 손상을 방지

4. 염증 감소

• C-반응성 단백질(CRP): 규칙적 단식 그룹에서 62% 감소. 이는 체중 감소와 염증 반응 억제 효과로 나타남
• 비단식 그룹은 CRP 농도가 오히려 증가하여 염증과 대사 질환 위험 증가

5. 대사 건강 개선

• 공복 혈당: 규칙적 단식 그룹에서 7% 감소
• 인슐린: 규칙적 단식 그룹에서 18% 감소, 인슐린 저항성 개선
• 혈중 지질(HDL 증가, LDL 감소) 개선으로 심혈관 건강 지원

6. 인지 기능 향상

• MMSE 점수: 규칙적 단식 그룹은 19.59점에서 24.05점으로 상승
• RAVLT 점수: 기억력과 학습 능력을 나타내며 30.00점에서 36.05점으로 상승
• 비단식 그룹은 인지 테스트 점수가 감소하거나 유지되는 경향을 보임

7. 대사체 분석 결과

• 규칙적 단식 그룹에서 케톤체(3-하이드록시부티레이트, 아세토아세테이트) 농도가 높아 뇌에 에너지 공급
• 케톤체 생성은 뇌 신경 보호와 인지 기능 개선에 기여

 

 

그래프 설명

1. Body Weight Change (kg)

• 각 그룹의 체중 변화를 나타낸다.

  • 규칙적 단식(r-IF) 그룹은 평균 -3.65kg 체중 감소를 보였다.

  • 비정기적 단식(i-IF) 그룹은 거의 변화가 없었다(-0.36kg).

  • 비단식(n-IF) 그룹은 평균 +2.28kg 체중 증가를 나타냈다.

• 규칙적 단식이 체중 관리에 긍정적인 영향을 미쳤으며, 비단식 그룹은 체중 증가로 대사 건강 악화 가능성을 보여준다.

2. BMI Change (kg/m²)

• 체질량지수(BMI)의 변화를 보여준다.

  • 규칙적 단식(r-IF): -1.53 감소

  • 비정기적 단식(i-IF): -0.15 감소

  • 비단식(n-IF): +2.32 증가

• 체중 변화와 유사하게, 규칙적 단식 그룹은 BMI 개선을 통해 비만 위험을 감소시킨 반면, 비단식 그룹은 BMI 증가로 위험이 커졌다.

3. CRP Change (mg/L)

• 염증 지표인 C-반응성 단백질(CRP)의 변화를 나타낸다.

  • 규칙적 단식(r-IF): -1.03 감소(염증 감소)

  • 비정기적 단식(i-IF): -0.43 감소(작은 효과)

  • 비단식(n-IF): +0.54 증가(염증 악화)

• 규칙적 단식은 염증을 유의미하게 감소시켜 전신 염증 반응을 억제하는 데 효과적임을 보여준다.

4. MDA Change (nmol/mg protein)

• 산화 스트레스 지표인 말론디알데하이드(MDA)의 변화를 보여준다.

  • 규칙적 단식(r-IF): -31.48 감소(산화 스트레스 크게 감소)

  • 비정기적 단식(i-IF): -6.65 감소

  • 비단식(n-IF): +21.67 증가(산화 스트레스 악화)

• 규칙적 단식 그룹은 산화 스트레스 감소로 세포 손상과 노화 속도를 줄이는 데 효과적임을 나타낸다.

5. SOD Activity Change (U/mg protein)

• 항산화 효소(SOD)의 활성 변화를 보여준다.

  • 규칙적 단식(r-IF): +18.38 증가(항산화 능력 크게 향상)

  • 비정기적 단식(i-IF): +2.31 증가(작은 효과)

  • 비단식(n-IF): -7.53 감소(항산화 능력 저하)

• 규칙적 단식은 항산화 방어를 강화하여 세포를 보호하는 데 기여한다.

6. MMSE Score Change

• Mini-Mental State Examination(MMSE) 점수 변화를 통해 인지 기능 변화를 평가한다.

  • 규칙적 단식(r-IF): +4.46 증가

  • 비정기적 단식(i-IF): +3.80 증가

  • 비단식(n-IF): -2.40 감소

• 규칙적 단식 그룹은 인지 기능이 크게 향상된 반면, 비단식 그룹은 인지 기능이 감소했다.

 

연구 결론

간헐적 단식은 노년층의 건강 관리와 인지 기능 개선을 위한 효과적인 전략으로 나타났다. 규칙적인 단식을 통해 체중, 대사, 인지 건강을 모두 개선할 수 있으며, 이는 성공적인 노화와 삶의 질 향상으로 이어질 수 있다.