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生酮饮食功能多多,你知道哪些?

  1. NLRP3
  2. β-羟基丁酸酯
  3. 健康寿命
  4. 生酮饮食
  5. 胶质母细胞瘤
  6. 记忆
  7. 酮体
  8. 高压氧疗法

来源:本站原创 2017-09-26 06:09

2017年9月26日/生物谷BIOON/---生酮饮食(ketogenic diet,简称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,既不影响正常的生长发育,同时又具有治疗癫痫、肿瘤等疾病的作用。生酮饮食可将碳水化合物的含量减少至足以诱导机体进行酮症的代谢状态。 生酮饮食是一种非常有效的减肥饮食方式,还可有益于其他几种疾病的治疗。1.两篇Cell Metabolis
2017年9月26日/生物谷BIOON/---生酮饮食(ketogenic diet,简称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,既不影响正常的生长发育,同时又具有治疗癫痫、肿瘤等疾病的作用。

生酮饮食可将碳水化合物的含量减少至足以诱导机体进行酮症的代谢状态。 生酮饮食是一种非常有效的减肥饮食方式,还可有益于其他几种疾病的治疗。

1.两篇Cell Metabolism表明生酮饮食有望改善记忆,提高健康寿命
doi:10.1016/j.cmet.2017.08.004; doi:10.1016/j.cmet.2017.08.005

图片来自Pogrebnoj-Alexandroff。

根据两项发表在Cell Metabolism期刊上的研究,吃高脂肪低碳水化合物的饮食让小鼠活得更长,活得更加健康。

在第一项研究中,来自美国加州大学旧金山分校和巴克老龄研究所的研究人员让小鼠循环地吃生酮饮食(ketogenic diet)和非生酮饮食(non-ketogenic diet),这迫使它们的身体产生被称作酮体的脂肪酸,从而通过严格限制碳水化合物摄取来促进代谢。相比于吃对照饮食的小鼠,这些一周吃非生酮饮食下一周吃生酮饮食的小鼠不会变胖,它们的记忆也未下降,而且它们的中年死亡率下降了。

在第二项研究中,来自美国加州大学戴维斯分校的研究人员让小鼠在14月内吃生酮饮食,这些小鼠除了表现出类似的结果之外,在运动功能、握力和肌肉质量的其他指标上也得到改善。

生酮饮食通过严格限制碳水化合物摄取来模拟饥饿的生理学影响,其中碳水化合物是细胞代谢的常用底物。这会调动酮体,随后酮体作为细胞代谢的主要底物,特别是在神经元中。人们一直在动物和人类中研究所谓的“禁食(fasting diet)”以便确定其安全性和有效性。

这两项以小鼠为实验对象的研究也报道了这种特定饮食对心脏功能和基因调节的影响。它们是首次证实吃生酮饮食的动物在认知功能上获得改善。不过还有待观察的是,类似的结果是否可能在吃生酮饮食的人类中发生。Verdin说,“观察到对大脑功能产生如此深刻的影响令我们感到非常激动人心。我们的结果并没有提示着这种情形是否在人体中发生。针对这一点,我们将需要开展广泛的临床试验。”

2.PLoS ONE:生酮饮食及高压氧疗法结合或可有效抵御恶性转移癌的扩散
doi:10.1371/journal.pone.0065522


近日,来自南佛罗里达大学的研究者通过研究揭示,无毒饮食和高压氧结合疗法或许可以有效增加恶性转移癌模型小鼠的生存时间,相关研究成果刊登于国际杂志PLoS One上。

研究者Dominic D'Agostino博士表示,两种无毒的癌症佐剂疗法,即生酮饮食以及高压氧疗法的结合或许对于模型小鼠生存时间的延长具有明显的效应。我们的研究表明,这两种疗法结合所带来的明显效应。

这项研究中,研究者通过对恶性转移癌的小鼠喂食高糖类饮食或者生酮饮食(两个研究对象组),两组小鼠都接受高压氧疗法,即使用特殊的暗箱增加组织的氧气供给量。

生酮饮食可以在生理学上促进物质的转移利用以及酮体类能量的利用,即促进从葡萄糖到脂肪酸的利用;正常的健康细胞可以使用酮体类来作为能量,但是癌细胞缺少这种代谢的灵活性,其会对择性地被降低的葡萄糖水平所影响,实体瘤同样存在低氧区域,低氧区域可以促进肿瘤生长以及癌症转移。

当两种疗法同时独立降低疾病的进展时,接受两种结合疗法的动物模型相比进行高糖类饮食的动物模型,前者生存率达到了78%。相关研究由Scivation捐助进行研究,研究结果对于科学家开发治疗以及抑制癌症的疗法提供了思路和希望。

3.PLoS ONE:生酮膳食与放疗结合或可有效捣毁脑瘤细胞
doi:10.1371/journal.pone.0036197


近日,来自圣约瑟夫医院的研究者通过揭示了,其可以有效使用一种饮食和放疗结合的技术来有效处理大脑肿瘤细胞。相关研究刊登于国际杂志PLoS ONE上。

文章中,研究者表示,生酮膳食结合放疗方法可以有效应对个体的恶性神经胶质瘤(一种恶性神经脑瘤)。这种生酮膳食是一种高脂肪、低碳水化合物的膳食,其可以改变个体机体的新陈代谢,用于治疗儿童癫痫症。这种饮食对于大脑的动态平衡效应可以帮助研究者开发治疗其它神经性疾病的疗法。

这项研究中,研究者用标准的或者生酮的饮食来处理高水平恶性神经胶质瘤的小鼠,研究小鼠也都进行了放疗处理,研究者发现,喂食以生酮饮食的小鼠组相比标准饮食小鼠组,增加了长达5天的生存中值。同时进行生酮饮食和放疗的小鼠,11只中有9只并无任何肿瘤复发迹象。

研究者分析了生酮膳食配合放疗成功抑制脑瘤成功的原因,他们认为这种疗法降低了生长因子的兴奋性、抑制了肿瘤的生长。同时研究者也认为,这或许也可以降低炎症的发生以及肿瘤周围的浮肿。

4.Nat Commun:研究揭示生酮饮食治疗癫痫的生物机制
doi:10.1038/ncomms4168


吉尔大学和苏黎世大学的一项新研究揭示脑细胞代谢和大脑活动能力之间有直接的联系。这项研究也许可以解释为什么许多癫痫病人的发作可以通过一种专门配制的饮食控制。结果发表在Nature Communications杂志上,揭示了代谢控制能抑制大脑活动过程,例如抽搐。该研究揭示了脑细胞如何生成能量和相同脑细胞如何处理信号之间的联系,早前,神经科学家假设这两个过程是不同的和独立的进程。

研究的通讯作者Derek Bowie指出,现今,药物通过加强大脑的抑制,减轻焦虑,诱导麻醉,控制癫痫的发病。这些药物方法有自己的缺点,因为患者经常抱怨不愉快的副作用。实验表明脑细胞线粒体产能与同一细胞处理控制信号之间有联系。脑细胞通过使用化学信使活性氧(ROS),运用两个独立的功能,ROS通常与细胞死亡信号有关。

而ROS已知与老年化疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏有关,新的研究显示,ROS在健康大脑中也起着重要的作用。研究人员试图理解为什么许多癫痫患者的惊厥,尤其是幼儿,可以用高脂肪,低碳水化合物饮食被称为生酮饮食来治疗。

该饮食可以控制癫痫发作,这早在古希腊被发现。从20世纪20年代,直到20世纪50年代,生酮饮食被广泛用于治疗癫痫症患者。随着20世纪50年代抗惊厥药物的出现,饮食治疗方法失宠。但由于20%〜30%的患者对抗惊厥药物无响应,现在生酮饮食重新回到视野。

5.Nature Medicine:节食对身体确有益处——阻断致炎性疾病的化合物
doi:10.1038/nm.3804


耶鲁大学医学院的研究人员最近发现节食或者禁食时身体产生的一种化合物能够部分阻断某些炎性疾病的免疫反应,包括2型糖尿病,动脉粥样硬化和阿尔兹海默症等炎性疾病。这篇研究在线发表在最新的Nature Medicine。

研究人员发现了酮体——β羟基丁酸酯(β-hydroxybutyrate,BHB)直接抑制NLRP3炎症体。炎症体通常在驱动在若干疾病,包括自身免疫性疾病,2型糖尿病,阿尔茨海默氏病,动脉粥样硬化,和自身炎症性疾病的炎症反应有重要作用。

BHB通常在由机体处于禁食,高强度的运动,限制热量或低碳水化合物生酮饮食时产生的代谢物。众所周知,身体在空腹和热量限制时减少炎症,但免疫细胞如何适应的机体葡萄糖供应减少,或者它们是否利用从脂肪氧化产生的代谢物却不甚清楚。

研究人员在小鼠模型上模拟了由NLP3诱发的炎性疾病,随后给予小鼠生酮饮食,血清中BHB水平随即升高,同时小鼠的炎症也减轻。BHB降低NLRP3炎性体的作用不依赖AMPK的激活,ROS,细胞自噬或者糖酵解的抑制。BHB机械的抑制NLRP3炎症小体,防止K+外流,降低ASC齐聚(oligomerization)和斑点的形成。深入研究发现BHB降低NLRP3炎性介导的人单核细胞生产的白细胞介素(IL)-1β和IL-18。在体内,BHB或生酮饮食减弱caspase-1激活和NLRP3介导IL-1β分泌引起的疾病,如Muckle-Wells综合征,家族性冷因性自体发炎征候群(familial cold autoinflammatory syndrome)和尿酸盐晶体诱发的腹膜炎。

6.生酮饮食有望治疗胶质母细胞瘤
doi:10.1158/1078-0432.CCR-15-0916


什么是”生酮饮食“呢?生酮饮食指的是“高脂肪、低碳水化合物”饮食。而这一疗法不禁让我把它和科学界的一个重大发现联系了起来。美国弗罗里达大学的研究人员通过给患有胶质母细胞瘤(GB)的实验小鼠喂食低碳水化合物食物,抑制了胶质母细胞瘤的增殖,使患病小鼠的寿命延长了50%。这项成果发表在了《临床癌症研究》杂志上。

科学家们选择的是传统生酮饮食的改良版,加入了一种中链甘油三酸酯,可以取代一些碳水化合物作为能量消耗的来源,这样的食物也更好吃。实验结果表明它不仅能减少肿瘤的能源供应,还可以改变癌症中的细胞信号通路,以此来减慢胶质母细胞瘤细胞的生长。

“生酮饮食疗法”可不是伪科学概念,这种疗法目前的“主战场”是在治疗癫痫上,是一种有效的辅助手段。近年来国内外不乏研究机构将“生酮饮食”应用在癌症的的研究上,这次弗罗里达大学的研究成果也恰好证明了这一方法的可行性。

饮食中不提供足够的碳水化合物,也就没有足够的葡萄糖去提供能量,正常细胞此时可以用酮体作为替代的能量来源,而癌细胞却只能依赖葡萄糖。因此,癌细胞就会“挨饿”,这样就可以加速癌细胞的死亡,对放化疗也起到了辅助作用。

虽然听起来很简单,但是真正应用于临床治疗上,还是存在一定的风险,需要做更多的安全测试。尽管目前的研究显示它不能达到完全治愈的效果,但是能够做到寿命的延长就已经是很大的进步。一旦在人类的身上获得成功,就意味着在放疗、化疗等疗法外,又多了一种辅助疗法。

7.富含中链脂肪酸油的生酮饮食能提高老年人的认知能力
doi:10.1007/s00213-016-4414-7


日本国立精神·神经医疗研究中心(NCNP)神经研究所于2016年9月15日宣布,他们成功证实了富含中链脂肪酸油的生酮饮食能够提高老年人的认知能力。

该研究所疾病研究第三部室长太田深秀室长、功刀浩部长等人所组成的团队完成了相关研究,具体成果已刊载在国际知名科学杂志《Psychopharmacology》的网络版上。

人的大脑通常是以糖分作为运作能量源的,但随着年龄的增长,人体对糖分的利用机能会逐渐下降。专家证实,大脑可以利用有脂肪酸生成的酮体作为能量源。

在本次的研究中,小组成员使用添加中链甘油三酯(MCT)的特别奶粉进行实验,验证酮体生产量的增加是否会提高老年人的认知能力。

肝脏中,脂肪酸氧化分解的中间产物乙酰乙酸、β-羟基丁酸及丙酮,这三者被统称为酮体(ketone body)。当一个人进行长时间绝食或是长期食用极度高脂低糖的食物时,人体内能够作为能量源的糖分不足,脂肪酸以及部分氨基酸会在肝脏内转变为酮体。其中,乙酰乙酸和β-羟基丁酸会替代糖分,成为大脑等各种器官的能量源。在本次的实验中,研究人员通过测量血液中的乙酰乙酸和β-羟基丁酸,来确定酮体浓度。

在本次研究中,小组成员让老年人(非老年痴呆症患者)在不同的日子里分别食用生酮食物和参照食物,参照食物选用的是将生酮食物MCT以相同卡路里量的长链脂肪酸油代替的奶粉。通过调查血液中的酮体浓度来与多次进行的认知能力测试成绩进行比较。

研究发现,与食用参照食物时相比,老年人在食用生酮食物的时候血液中的酮体浓度明显升高,进行一系列认知能力测试时取得的分数也更高。此外,在食用参照食物时进行测试,将老人按照认知能力测试分数高低进行分组,之后又在老人食用生酮食物是进行调查发现,认知能力测试分数较低的小组,在进行生酮饮食后分数提升更为明显。

一系列实验证实,富含中链甘油三酯(MCT)的生酮饮食能够有效改善老年人的认知能力。(生物谷 Bioon.com)

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