多篇文章解读生酮饮食如何帮助改善人类多种疾病的治疗？

近年来，生酮饮食因在治疗人类癫痫、肿瘤、糖尿病、阿尔茨海默病等疾病方面的益处被科学家们广泛研究，那么生酮饮食真有那么好吗？本文中，小编整理了多篇重要研究成果，共同解读科学家们在生酮饮食研究领域取得的新进展，分享给大家！

【1】Science子刊：我国科学家领衔揭示生酮饮食有望成为癌症患者抗击低血小板的潜在拯救生命的疗法

doi：10.1126/scitranslmed.abn9061

近日，一篇发表在国际杂志Science Translational Medicine上题为“Dietary ketone body–escalated histone acetylation in megakaryocytes alleviates chemotherapy-induced thrombocytopenia”的研究报告中，来自中国复旦大学和福建医科大学附属龙岩市第一医院等研究机构的研究人员指出高脂肪饮食可能对抗由化疗引起的血液中的低血小板计数，这表明生酮饮食计划可能是一种无毒、低成本、高效益的癌症治疗方案。

生酮饮食通过β-羟基丁酸促进巨核细胞生成和血小板生成

图片来源：Science Translational Medicine, 2022, doi:10.1126/scitranslmed.abn9061

低血小板会引发血小板减少症（thrombocytopenia）。化疗引起的血小板减少症是癌症患者的一种严重并发症，可导致较差的治疗效果并威胁生存。根据这些作者的说法，估计每10名接受化疗的患者中就有1人出现血小板减少症。研究者表示，针对化疗引起的血小板减少症的治疗方案受到严重的不良反应和高经济负担的限制。” 谢博士强调，化疗引起的血小板减少症是全世界肿瘤学家和癌症患者面临的一个主要问题。

研究者指出，我们证实生酮饮食可以减轻动物和人类化疗诱导的血小板减少症，而不会引起血小板增多症，血小板增多症（thrombocytosis）指的是一种与血小板减少症完全相反的情况。在血小板增多症中，身体产生过多的血小板。血小板是微小的粘性盘状细胞，是血液供应的一部分，它们聚集在一起形成血凝块。当化疗破坏血小板时，其结果是血小板减少症，这可能是危险的。这种并发症通过增加出血的风险使癌症手术复杂化，迫使医生减少或完全停止化疗。

【2】Nat Med：切换成为素食或生酮饮食或能快速影响宿主机体的免疫系统功能

doi：10.1038/s41591-023-02761-2

营养对机体所有生理学过程都有着广泛的影响，然而，营养到底是如何影响人类机体的免疫力，在很大程度上研究人员并不清楚。近日，一篇发表在国际杂志Nature Medicine上题为“Differential peripheral immune signatures elicited by vegan versus ketogenic diets in humans”的研究报告中，来自美国国立卫生研究院等机构的科学家们通过研究在一项小型研究中观察到，当将饮食模式转向素食或生酮饮食后，机体的免疫系统就会发生快速明显的改变。

文章中，研究人员密切监测了连续两周随机进行素食或生酮饮食的人群机体的多种生物学反应，结果发现，素食饮食能促进与机体先天性免疫有关的反应（即机体对病原体的非特异性第一道防线），而生酮饮食则会促进机体与适应性免疫力相关的反应，即通过日常生活接触或接种疫苗所建立的病原体特异性免疫。研究人员还在参与者机体肠道微生物组中观察到了代谢改变，而后期他们还需要更多的研究来确定是否这些改变有益还是有害，以及其对诸如癌症或炎性疾病等疾病的营养干预到底有什么影响。

科学理解不同的饮食模式如何影响人类机体免疫系统和微生物组或许是有限的，而治疗性干预措施（包括通过改变饮食来改善机体健康）目前尚未得到很好地理解，而且很少有研究直接比较多种饮食所产生的影响效应，生酮饮食是一种低碳水化合物的饮食模式，其通常脂肪含量很高，而纯素饮食（vegan diet）则不含有动物产品，且更趋向于含有高纤维低脂肪。这项研究中，研究人员纳入了20名参与者，其在种族、性别、BMI和年龄上各不相同。研究人员让每名参与者在两周时间里随心所欲摄入一种饮食模式（素食或生酮饮食），然后在两周时间里再摄入另一种饮食，摄入素食（脂肪含量大约为10%，碳水化合物含量大约为75%）的人群要比摄入生酮饮食（脂肪含量大约为76%，碳水化合物含量大约为10%）的人群摄入更少的卡路里。

【3】Commun Biol：生酮饮食或能减缓阿尔兹海默病的早期阶段进展

doi：10.1038/s42003-024-05860-z

近日，一篇发表在国际杂志Communications Biology上题为“Ketogenic diet and BHB rescue the fall of long-term potentiation in an Alzheimer’s mouse model and stimulates synaptic plasticity pathway enzymes”的研究报告中，来自加利福尼亚大学Davis医学中心等机构的科学家们通过研究发现，生酮饮食能明显减缓小鼠阿尔兹海默病相关记忆丧失的早期阶段，这种早期的记忆丧失与人类在阿尔兹海默病全面发作之前的轻度认知损伤相当。

生酮饮食或能减缓阿尔兹海默病的早期阶段进展

图片来源：Communications Biology (2024). DOI:10.1038/s42003-024-05860-z

生酮饮食是一种低碳水化合物、高脂肪和中等程度蛋白质的饮食，其能将机体的代谢从利用葡萄糖作为主要燃料转变为燃烧脂肪和产生酮类来作为能量。此前研究人员发现，摄入生酮饮食的小鼠寿命能够延长13%，基于此前研究结果，本文中，研究人员通过研究发现，分子β-羟基丁酸（BHB，beta-hydroxybutyrate）在预防早期记忆衰退方面扮演着重要作用，在生酮饮食中这种效应几乎增加了7倍。

研究者Gino Cortopassi教授说道，这些研究数据支持了一种观点，即生酮饮食（尤其是BHB）能减缓机体轻度认知损伤，同时还可能会减缓阿尔兹海默病的全面爆发。相关数据显然并不支持其能完全消除阿尔兹海默病这种观点。随后研究人员给小鼠注射了足够的BHB来模拟在7个月的时间里摄入生酮饮食给机体所带来的健康益处。

【4】Cell Rep Med：间歇性生酮饮食有利于大脑？即使在生命较晚阶段开始KD饮食，也能显著提升老年小鼠的记忆能力

doi：10.1016/j.xcrm.2024.101593

生酮饮食是一种高脂肪、低碳水化合物的饮食方式，其最初是治疗癫痫的一种方法，然而，近年来，科学家们发现它可能对大脑健康有着更广泛的影响。通过减少碳水化合物的摄入，身体会进入一种代谢状态，称为“生酮状态”，在此状态下，身体会将脂肪转化为酮体作为主要能量来源，酮体不仅能够为身体提供能量，还能为大脑提供能量来源，从而影响大脑功能。然而，KD对大脑的确切作用机制，尤其是在生命晚期开始实施KD时的效果和影响，尚未完全明了。

近日，美国巴克老龄化研究所的研究人员在Cell Reports Medicine期刊上发表了一篇题为" Ketogenic diet administration later in life improves memory by modifying the synaptic cortical proteome via the PKA signaling pathway in aging mice "的研究论文，这项研究的目标是探索在生命晚期开始实施周期性生酮饮食（KD）对老年小鼠记忆能力的影响，结果显示，即使是在生命较晚阶段开始的周期性生酮饮食，也能显著提升老年小鼠的记忆能力。

这项研究的思路是系统性地探究生酮饮食（KD）对老年小鼠记忆能力的影响，并深入分析其潜在的分子机制。研究首先通过行为学测试来评估KD对老年小鼠记忆和运动能力的影响。这些测试包括高架十字迷宫、新物体识别、开放场测试、Y迷宫、Barnes迷宫和转棒测试。这些测试结果为研究提供了初步证据，表明KD可能对认知功能有积极作用。

【5】胰腺癌新疗法=生酮饮食+药物治疗？Nature揭示：禁食机制下的脂肪依赖性肿瘤会消退

doi：10.1038/s41586-024-07781-7

禁食与人体健康的诸多益处息息相关，但具体而言，禁食信号如何触发蛋白质组的变化，进而调整代谢程序，这一直是科学研究的未解之谜。近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Remodelling of the translatome controls diet and its impact on tumorigenesis”的研究报告中，来自加州大学旧金山分校等机构的科学家们通过研究发现了一种能让小鼠摆脱胰腺癌的新方法。研究显示，通过给予小鼠高脂肪饮食或生酮饮食，并配合特定的癌症疗法，可以有效阻止肿瘤的生长。

禁食/生酮饮食研究或有望揭示人类胰腺肿瘤的新弱点

图片来源：Nature (2024). DOI:10.1038/s41586-024-07781-7

该疗法通过抑制脂肪代谢，切断肿瘤的能量供应，只要小鼠持续遵循生酮饮食，肿瘤生长便会停滞。论文中，研究团队聚焦于机体在禁食状态下如何转向脂肪作为能源的问题。研究者Davide Ruggero指出，他们的发现直接关联到胰腺癌的生物学研究，首次揭示了真核生物翻译起始因子（eIF4E， eukaryotic translation initiation factor）在禁食期间如何调控机体代谢，使其从消耗碳水化合物转变为消耗脂肪。并且，eIF4E在动物执行生酮饮食时同样发挥了类似的作用。

研究者发现，一种目前在临床试验中使用的新型癌症药物——eFT508，能阻断eIF4E的功能和生酮通路，从而阻断机体对脂肪的代谢，当将此药物与生酮饮食结合用于胰腺癌小鼠模型时，小鼠机体中的肿瘤因缺乏营养而“饿小了”。这一发现揭示了胰腺癌的一个脆弱点，使得研究者能够利用现有的临床抑制剂进行靶向治疗，证明饮食与现有癌症疗法的结合，可以精准打击癌症。

【6】Cell Rep：生酮饮食通过增加机体抗炎性化合物水平来治疗自身免疫性疾病

doi：10.1016/j.celrep.2024.114891

长期以来，科学家们一直怀疑生酮饮食可能有助于平息过度活跃的免疫系统，并帮助像多发性硬化症（Multiple Sclerosis，MS）这样的患者。现在，他们终于找到了一些确凿的证据。近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports上题为“A diet-dependent host metabolite shapes the gut microbiota to protect from autoimmunity”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究发现，生酮饮食可以让小鼠的肠道及其微生物产生两种能够减轻多发性硬化症症状的特殊因子。如果这项研究同样适用于人类，那么我们或许能够开发出一种新的方法，利用补充剂来治疗多发性硬化症和其他自身免疫性疾病。

生酮饮食是一种严格限制碳水化合物摄入的饮食方式，比如面包、意大利面、水果和糖类，但允许无限制地摄入脂肪。当身体缺乏碳水化合物作为燃料时，它会开始分解脂肪，产生一种叫做酮体（ketone bodies）的化合物。酮体不仅为细胞提供能量，还能改变宿主机体的免疫系统功能。

研究人员通过多发性硬化症的小鼠模型发现，能够产生大量β-羟基丁酸（β-hydroxybutyrate，βHB）的酮体的小鼠，其疾病症状较轻。额外的β-羟基丁酸还能促进肠道中的乳酸杆菌产生一种名为吲哚乳酸（indole lactic acid，ILA）的代谢产物。这种代谢产物能够阻断T辅助17（Th17）免疫细胞的激活，而这种免疫细胞在多发性硬化症和其他自身免疫性疾病中起着重要作用。

【7】Nat Metab：生酮饮食或会调节特定肠道菌群丰度 改变胆汁酸代谢从而抑制卡路里吸收

doi： 10.1038/s42255-024-01072-1

近期，一篇发表在国际杂志Nature Metabolism上题为“Ketogenic diet-induced bile acids protect against obesity through reduced calorie absorption”的研究报告中，来自中国复旦大学等机构的科学家们通过研究发现，生酮饮食会影响特定肠菌的丰度、降低其表达的胆盐水解酶（BSH）的丰度，从而导致小鼠血液中牛磺脱氧胆酸（TDCA）和牛磺熊脱氧胆酸（TUDCA）水平升高，这两种物质会抑制肠道中碳酸酐酶1的表达、抑制卡路里的吸收。

TDCA和TUDCA显著降低小鼠的体重、空腹血糖，改善糖耐量

图片来源：Nature Metabolism（2024） doi：10.1038/s42255-024-01072-1

这些结果在一项涉及四百余人的观察性研究中也得到了验证。研究者认为，TCDA和TUCDA两种物质或许可以用于治疗肥胖和其他并发症。为了寻找生酮饮食减肥背后的隐藏机制，研究者给小鼠喂食了7周生酮饮食（KD，脂肪占比75.1%），然后对小鼠空腹血浆进行靶向代谢组学分析。

如同预料，生酮饮食让小鼠的体重显著减轻，小鼠的空腹血糖水平也降低了，组学分析结果显示，生酮饮食显著改变了小鼠的血清代谢谱，共有22种代谢物水平上调，其中包括6种牛磺酸偶联胆汁酸（BAs）；在此前的研究中，研究者们发现，蛋氨酸会逆转生酮饮食的减重效果。分析生酮+蛋氨酸饮食的小鼠，研究者发现这些小鼠血浆中，原本上调的6种BAs水平降低了。

【8】Cell Discov：中国科学家揭示生酮饮食抑制癫痫的机制

doi：10.1038/s41421-023-00636-x

癫痫是一种常见的神经系统疾病，影响0.8%-1%的人口，约30%的癫痫患者属于药物难治性癫痫。癫痫发作主要是由于兴奋性和抑制性神经递质的相对失衡，包括谷氨酸和γ-氨基丁酸（GABA），导致大脑中神经元的异常和过度同步放电。

近日，一篇发表在国际杂志Cell Discovery上题为“Ketogenic diet-produced β-hydroxybutyric acid accumulates brain GABA and increases GABA/glutamate ratio to inhibit epilepsy”的研究报告中，来自中国复旦大学等机构的科学家们通过研究揭示了生酮饮食抗癫痫的机制，生酮饮食产生的β-羟基丁酸（BHB）可积累大脑内γ-氨基丁酸（GABA）并增加GABA/谷氨酸比值，从而抑制癫痫发作。

在中枢神经系统（CNS）中，GABA主要由谷氨酸脱羧酶（GAD1）产生，它在GABA能轴突末端内脱羧谷氨酸。人大脑颞叶的发作间期癫痫活动严重依赖于GABA的去极化作用。中枢谷氨酸和GABA稳态的紊乱一直与神经系统疾病有关，例如精神分裂症和癫痫。现有的抗癫痫机制包括通过直接与Cl-竞争，以异构激活囊泡型谷氨酸转运体，抑制突触前谷氨酸的释放，并增加脑脊液中GABA的水平。β-羟基丁酸（BHB）可以在星形胶质细胞中通过脂肪酸氧化或氨基酸分解产生，并在所有脑细胞类型的线粒体中代谢。在体外海马中，BHB的存在增强了KATP通道的开放概率。

【9】Cell Rep Med：仅3个月的生酮饮食就能显著改善肾功能 效果堪比药物

doi：10.1016/j.xcrm.2023.101283

近日，一篇发表在国际杂志Cell Reports Medicine上题为“Feasibility and impact of ketogenic dietary interventions in polycystic kidney disease：KETO-ADPKD-a randomized controlled trial”的研究报告中，来自德国科隆大学医学院等机构的科学家们通过研究发现，仅3个月的生酮饮食就能显著改善了遗传性多囊肾病患者肾功能等重要参数，并且没有出现严重的副作用，表明生酮饮食可能是遗传性多囊肾病潜在治疗方法。

体重的减少主要是由于脂肪量减少所致

图片来源：Cell Reports Medicine（2024）doi:10.1016/j.xcrm.2023.101283

在这项饮食临床研究中，研究人员分析了66名遗传性多囊肾病患者，平均年龄为41岁，随机分为3组：生酮饮食组、清水禁食组（每月进行一次三天禁食，只能喝水）、常规饮食组。在为期3个月的干预后，分析了生酮饮食对遗传性多囊肾病患者肾功能的影响。

总的来讲，生酮饮食组中95%的患者和清水断食组中85%的患者表示该饮食是可行的，可以融入日常生活中。研究发现，短短三个月的饮食干预，肾功能等关键参数发生了积极变化，显著改善肾功能。

【10】Sci Transl Med：生酮饮食或能缓解化疗引起的血小板减少症

doi：10.1126/scitranslmed.abn9061

生酮饮食（ketogenic-diet，KD）是一种脂肪高比例、碳水化合物低比例，蛋白质和其他营养素合适的配方饮食。当人们进行生酮饮食时，身体会代谢产生更多的酮体（包括乙酰乙酸、β-羟丁酸和丙酮），以用作能量来源。此时，由于摄入的碳水化合物低，血糖来源少，身体被迫进入“模拟饥饿”的状态，身体的脂肪会被大量分解，给身体供能，最终让身体进入一个高速燃脂的状态，以达到减肥效果。除了用于减肥之外，还有一些研究显示，生酮饮食可能增加癌症治疗效果。

化疗相关性血小板减少症（Chemotherapy-induced thrombocytopenia，CIT）是癌症患者接受化疗后的常见并发症，这会导致手术复杂化并增加出血风险，还会导致化疗剂量减少或停用，从而降低治疗效果并导致患者生存受损。临床数据显示，每10名接受化疗的癌症患者中就有1名出现CIT，这对患者和医疗保健系统来说是一个巨大的负担。

近日，一篇发表在国际杂志Science Translational Medicine上题为“Dietary ketone body–escalated histone acetylation in megakaryocytes alleviates chemotherapy-induced thrombocytopenia”的研究报告中，来自复旦大学基础医学院等机构的科学家们通过研究证明了生酮饮食可以缓解动物和人类的化疗相关性血小板减少症（CIT），而又不会引起血小板增多。

从机制上讲，生酮饮食导致肝细胞产生酮体，主要是β-羟基丁酸（β-OHB）组成，作为身体的替代能量来源。在肝外组织中，酮体被单羧酸转运体（MCTs）吸收，然后通过线粒体酶代谢，包括3-β-羟基丁酸脱氢酶（BDH），转化为乙酰辅酶A，在三羧酸循环中被氧化。在这项研究中，研究团队使用各种类型的生酮饮食在多种小鼠模型中研究了生酮饮食对血小板生物发生的影响及其机制。利用化疗相关性血小板减少症（CIT）临床前模型进一步研究了生酮饮食对CIT的预防和治疗作用，并对癌症患者的CIT发生率和生酮饮食生活方式进行了回顾性分析。

结果显示，生酮饮食可以缓解动物和人类的化疗相关性血小板减少症（CIT），而又不会引起血小板增多。具体来说，生酮饮食减轻了小鼠模型的CIT，在健康人类志愿者中，生酮饮食能够适度增加血小板数量而又不会引起血小板增多。而在癌症患者中，生酮饮食的生活方式与CIT呈负相关。（生物谷Bioon.com）

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