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《科学》子刊:生酮饮食会促进细胞衰老!科学家发现,长期生酮饮食会提升多种器官的细胞衰老水平,好消息是可以逆转

来源:代丝雨 2024-05-29 10:40

生酮饮食(KD)指的是以脂肪为主、极低碳水化合物比例的一种饮食方法,在生酮饮食期间,由于缺少碳水化合物,人体肝脏产生酮体作为替代的能量来源。

近期,《科学·进展》杂志发表了一篇论文,研究者们发现,21天生酮饮食会通过p53诱导小鼠心脏、肾脏、肝脏和大脑等多个器官的细胞衰老,且衰老细胞比例与急性心肌梗死、博来霉素诱导的肺损伤、电离辐射等组织损伤模型中报告的比例相似。

在实行了6个月生酮饮食的人类志愿者中,研究者也观察到了类似的细胞衰老和多种相关的促炎分泌因子水平增加。

好消息是,这种“促衰”并非不可逆转,恢复正常饮食一段时间后衰老细胞就会减少。研究者提出,间歇生酮饮食或许能够安全替代生酮饮食,不过它是否能达到同等的健康益处还需要后续研究证实。

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论文题图

生酮饮食(KD)指的是以脂肪为主、极低碳水化合物比例的一种饮食方法,在生酮饮食期间,由于缺少碳水化合物,人体肝脏产生酮体作为替代的能量来源。有研究发现,生酮饮食具有多种健康益处,例如可用于治疗难治性癫痫,对癌症、神经退行性疾病、代谢和肥胖也有潜在的改善作用。

但生酮饮食的风险也很明显,先不提酮体积累带来的代谢性酸中毒,在长期使用生酮饮食的患有顽固性癫痫的儿童中,肾结石、骨折和生长障碍的风险都有所增加。

这会是生酮饮食导致的吗?

研究者在小鼠中开展了实验。约6周龄的小鼠被随机分配到标准饮食组和生酮组,标准饮食由17%脂肪、25%蛋白质和58%碳水化合物构成,生酮饮食则由90.5%脂肪、9.2%蛋白质和0.3%碳水化合物组成。生酮饮食的脂肪来源于氢化植物起酥油,约84%为不饱和脂肪酸。

从图表可以看出,两组小鼠摄入的总卡路里是相当的,但在21天时生酮组小鼠体重更重。

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可观察到生酮组小鼠酮体水平的显著升高(右)

研究者检查了小鼠心脏、肾脏、肝脏和大脑组织中的衰老相关标志物,SA-β-gal,可见水平显著升高。另外两种细胞衰老标志物H2AY和H3K9me3水平也升高了。说明生酮饮食21天后,小鼠这些组织中衰老细胞的水平显著增加了。

更详细的病理学分析显示,生酮小鼠心脏中有15%-20%的细胞为SA-β-gal阳性、肾脏中为10%-15%,这一水平与急性心肌梗死、博来霉素诱导的肺细胞损伤和电离辐射模式小鼠中的比例相似。

研究者还尝试将生酮饮食中的脂肪来源更换为可可脂,仍旧观察到了细胞衰老的增加。

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生酮饮食第七天即可观察到细胞衰老标志物的增加

进一步探索分子机制,可以发现生酮饮食会作用于MDM2和AMPK,激活著名的转录因子p53,并促进细胞衰老。

研究者也观察到了衰老细胞分泌的促炎细胞因子水平升高,包括TNF-α、IL-1β、IL-6、CCL5等。

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衰老细胞分泌的促炎因子水平升高

在人类中,也存在长期生酮导致的细胞衰老问题。

研究者分析了相关试验数据,发现6个月生酮饮食后,可以观察到参与者血样中TNF-α和IL-1β水平的升高。不过在3个月时并未观察到类似现象。看来“促衰”的问题要生酮饮食一定时间才会出现。

好在,生酮诱导的细胞衰老并非不可逆转。小鼠生酮饮食7天后恢复正常饮食,一周即可观察到衰老标志物的降低,再过一到两周就能回复到正常水平。

研究者还尝试了间歇性生酮饮食(IKD),让小鼠交替进行4天生酮饮食和7天标准饮食,持续三个循环,这样就可以不增加细胞衰老和相关促炎因子。

有研究发现,隔日生酮能够有效改善心衰小鼠的心脏功能,另一项研究中隔周生酮也可以改善中年小鼠的生存和记忆问题,说明间歇性生酮饮食也是能够起到“疗效”的。具体临床上应该怎么施行,还需要进一步的研究。

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