饮食对生理有着深刻的影响。尽管营养过剩会通过影响免疫和代谢而增加患病风险，但热量限制（Caloric Restriction）和禁食（Fasting）似乎是有益健康的。尽管饮食和健康之间存在多种关联，但其背后的生物学原理仍不清楚。

2023年2月23日，西奈山伊坎医学院和哈佛医学院麻省总医院的研究人员在Cell子刊Immunity上发表了题为：Monocytes re-enter the bone marrow during fasting and alter the host response to infection 的研究论文。

这项在小鼠模型上进行的关于禁食早餐的研究表明，禁食可能不利于抵抗感染，并可能增加患心脏病的风险，这有助于人们更好地了解长期禁食对身体的影响。

具体来说，该研究发现了禁食诱导的单核细胞迁移转换，延长了单核细胞寿命，并改变了身体对疾病的易感性。禁食会诱导单核细胞从血液快速返回骨髓，此时骨髓是单核细胞的安全天堂，但重新进食后，这些单核细胞会快速重返血液，它们的重返是通过下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴依赖性皮质酮的释放来调节的。这些变化会导致身体对感染的反应改变。这些研究结果表明，饮食，特别是饮食的时间动态平衡调节单核细胞寿命，从而适应外部压力。 研究团队表示，越来越多的人意识到禁食有益健康，而且确实有充分的证据证明禁食的益处。而这项研究提出了一个警告——禁食也可能会带来健康风险。

在这项研究中，研究团队旨在更好地了解禁食（从几小时的短时间禁食到24小时禁食）是如何影响免疫系统的，从相对较短的只有几个小时的禁食到更严重的24小时的禁食。他们对两组小鼠进行了实验，一组小鼠醒来后立刻吃早餐（早餐是它们一天中最丰盛的一餐）；另一组小鼠则不吃早餐。然后分别在两组小鼠刚醒来时、4小时时和8小时时采集血液检测。 

血液检测结果显示，禁食组小鼠有了明显差异，具体来说，研究团队发现了它们的单核细胞数量的差异。单核细胞是骨髓中产生的白细胞，在体内随血液流动，在对抗感染、心脏病和癌症等方面发挥着许多关键作用。 在刚醒来时，所有小鼠都有相同数量的单核细胞。但4小时后，禁食组小鼠的单核细胞受到了显著影响，它们90%的单核细胞从血液中消失了，8小时后，这一数字进一步下降。而与此同时，未禁食组小鼠的单核细胞则不受影响。 在禁食组小鼠中，研究团队发现它们血液中的单核细胞回到了骨髓中休眠。同时，它们骨髓中新细胞的产生减少。骨髓中的单核细胞（通常寿命较短）发生了显著变化。

由于留在骨髓中，这些单核细胞存活的时间更长了，并且与还留在血液中的单核细胞的老化不同。 研究团队继续让小鼠禁食24小时，然后重新喂食。结果显示，原本回到骨髓中的单核细胞在几小时内激增回到血液中。这种激增导致炎症水平升高，这些改变后的单核细胞不但不能防止感染，反而更具炎性，使身体对感染的抵抗力下降。

这项研究是首次在禁食期间建立大脑与免疫细胞之间的联系。研究团队发现，禁食期间，大脑中的特定区域控制着单核细胞的反应。这项研究表明，禁食会在大脑中引发应激反应——这就是为什么人们会“饿怒”（hangry，感到饥饿和愤怒，这种应激反应立即引发单核细胞从血液中大规模迁移到骨髓中，然后在重新进食后不久再次回到血液中。 

论文通讯作者 Filip Swirski 强调，许多研究证明表明禁食对代谢有益，但这项新研究表明，禁食减少了循环单核细胞数量，这可能是一件好事，因为这些细胞是炎症的重要组成部分。然而，重新进食会导致这些单核细胞大量涌入血液，这可能会产生问题。因此，禁食可能并不总是有益健康，可能会带来身体应对感染的能力降低的问题，而且这些单核细胞对心脏病或癌症等其他疾病非常重要，了解它们的功能调控机制至关重要。