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Science子刊最新:「生酮飲食」減肥法誘導多器官細胞衰老

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月04日 02:06

俗話說得好,三四五月不減肥,六七八月徒傷悲。一轉(zhuǎn)眼已經(jīng)到了五月底,不少人進入了減肥的“沖刺階段”!

對于懶人來說,要想不運動又不挨餓就能減肥,好像只能從改變飲食模式入手了。于是,小編去檢索了當下年輕人最愛用的“百科全書”(小某書),發(fā)現(xiàn)推薦最多的減肥飲食模式無外于「生酮飲食」。

“真的會謝,六天瘦八斤多”“夢中情減肥法!兩天瘦2.4斤”“從120-100不是夢,生酮咔咔掉秤”......好家伙,生酮飲食真有這么“神”?看得小編是真心動??!

圖源:攝圖網(wǎng)

生酮飲食(Keto Diet)是一種高脂肪、低碳水化合物、適量蛋白質(zhì)以及其他營養(yǎng)素以適宜比例構(gòu)成為特點的飲食模式。“生酮”,即產(chǎn)生酮體,是指在限制碳水化合物的情況下,身體會開始大量地動員和分解脂肪,從而產(chǎn)生酮體來供能(而不是糖)。

事實上,純生酮飲食是非常嚴格的,要求脂肪供能比為70-80%,蛋白質(zhì)供能比為10-20%,碳水化合物供能比為5-10%。當然,嚴格生酮飲食在短期內(nèi)的減脂效果也不會讓人失望——今年年初U.S.News公布的《快速減肥飲食模式榜單2023版》中,將生酮飲食排在了第一位,可見其“燃脂”效率之高。

圖源:U.S.News

甚至有人將生酮飲食減肥法稱為“要么瘦,要么死”。雖然只是句開玩笑的話,但近期多項研究顯示,生酮飲食的“高效燃脂”背后,卻是以對人體的巨大損害為代價的!

先前,美國心臟病學會年度科學會議和世界心臟病學大會上提交的一項新研究顯示,遵循生酮飲食會導致低密度脂蛋白膽固醇(即人們熟知的“壞”膽固醇)水平升高,進而致使胸痛(心絞痛)、動脈栓塞、心臟病發(fā)作、中風等心血管事件的風險翻一番。

無獨有偶。近日,Science Advances上最新刊登的研究再次給了人們一劑“警示”——生酮飲食會誘導衰老細胞在心臟、腎臟等多個器官組織中積累,而這種效應是通過單磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMPK)和MDM2的失活,導致p53積累和p21產(chǎn)生,進一步誘導細胞衰老的發(fā)生。

doi: 10.1126/sciadv.ado1463.

首先,研究者搭建了兩種不同的生酮飲食(KD)小鼠模型。這兩種KD的脂肪的卡路里占比基本相同,即90-90.5%的熱量來自于脂肪。

而不同點在于脂質(zhì)成分不同。一種不飽和脂肪占比更高,主要的脂肪來源為植物起酥油Crisco,不飽和脂肪酸占比為84%,飽和脂肪酸14%;而另一種飽和脂肪含量更高,基于可可脂,飽和約占60%,不飽和40%。在21天的飲食后,KD組的小鼠均處于酮癥狀態(tài)。

對照組則正常攝入食物,即17%來自脂肪,25%來自蛋白質(zhì),58%來自碳水化合物。

不同飲食模式的三大營養(yǎng)素占比

為了探究生酮飲食對各個器官以及細胞衰老的影響,研究者檢測了一種被廣泛使用的生物標志物——衰老相關(guān)的β-半乳糖苷酶(SA-β-gal)。結(jié)果顯示,無論是堅持7天還是21天KD飲食,與對照組相比,小鼠心臟、腎臟、肝臟和大腦等多個器官中的含量均顯著增加。

病理學分析得到的結(jié)果則更為清晰。15-20%的心臟細胞和10-15%的腎臟細胞的SA-β-gal染色均呈現(xiàn)陽性,甚至與急性心肌梗死、博萊霉素誘導的肺細胞損傷和電離輻射導致的細胞衰老很接近。

不僅如此,細胞衰老相關(guān)的另外兩個生物標志物,組蛋白H2A抗體(H2AY)組蛋白H3第9位賴氨酸三甲基化(H3K9me3),均有所增加,再次證實了堅持生酮飲食會加劇細胞衰老。

KD誘導細胞衰老

更深層的分析顯示,經(jīng)過7天和21天的KD之后,心臟、腎臟、肝臟和大腦所有組織中的p53均顯著增加。

提及p53,大多數(shù)人的第一反應是“人體抑癌基因”。p53蛋白水平的升高,從一定程度上可以理解為“降低了癌癥的發(fā)生風險”。熟悉生酮飲食的人應該了解,生酮飲食最早提出是為了治療難治性癲癇;而隨著科學的不斷深入,科學家們還發(fā)現(xiàn)生酮飲食能作為“輔助手段”改善癌癥療效。

這樣看來,堅持生酮飲食還能抗癌,豈不妙哉?

但真實情況是,p53在多種細胞應激反應中發(fā)揮著核心作用,包括生長停滯、DNA修復、細胞凋亡和細胞衰老??梢浴昂唵未直钡乩斫鉃椋?strong>p53基因具有雙重性,太多會致衰,太少會患癌。先前觀察顯示,p53蛋白通常會在衰老細胞中高度表達,因此p53水平升高還意味著衰老細胞的增多。

先前研究表明,p16和p21兩個基因也參與到細胞衰老中。于是,研究者還調(diào)查了21天的KD飲食后的這兩種基因情況,發(fā)現(xiàn)p21顯著上調(diào),但p16幾乎沒有變化。

KD誘導的細胞衰老依賴于p53和p21

經(jīng)過深入挖掘之后,整條影響路徑浮現(xiàn)了出來——持續(xù)的KD飲食能通過雙途徑來激活p53,包括MDM2的裂解和AMPK;而p53又會進一步激活p21,最終導致多器官的細胞衰老。

為了確認這一路徑,研究者首先敲除了小鼠的p53基因,發(fā)現(xiàn):在堅持KD飲食之后,小鼠體內(nèi)的p21和SA-β-gal均未上調(diào)。同樣,在使用了p21抑制劑之后,衰老相關(guān)的生物標志物也沒有變化。

那么,p53是如何被生酮飲食激活的呢?

癌基因MDM2編碼一個核定位的E3泛素連接酶,編碼蛋白能靶向腫瘤抑制蛋白,比如促進p53的核輸出、裂解和降解,從而推動腫瘤的形成。研究者發(fā)現(xiàn),與對照組相比,KD飲食喂養(yǎng)下小鼠體內(nèi)裂解的MDM2明顯增加,而MDM2的失活將有助于p53的穩(wěn)定和增加。

此外,AMPK也是p53的激活劑。研究者發(fā)現(xiàn),KD飲食模式下心臟和腎臟中AMPKα蘇氨酸-172的磷酸化明顯高于對照組。但當給小鼠體內(nèi)注射多索嗎啡(一種AMPK活性抑制劑)后,能夠阻止衰老的發(fā)生。也就是說,KD誘導的細胞衰老也需要AMPK的激活。

總結(jié)來說,堅持較長時間的生酮飲食,會通過上述機制誘導細胞衰老的發(fā)生。

KD通過MDM2裂解激活p53

不過好消息是,這種細胞衰老具有時間依賴性和可逆性。因此,研究者提出了一種改善方案:間歇性生酮飲食(IKD)。

具體來說,研究者對比了4天、7天和21天生酮飲食后小鼠體內(nèi)的p53、p21和SA-β-gal蛋白水平。事實上,與7天和21天相比,僅4天的KD后三種蛋白的增加幅度很??;也就是說,堅持KD飲食的時間越長,這三種蛋白的水平也越高,即這種效應具有時間依賴性。

那么,在生酮飲食停止后,衰老相關(guān)標志物的水平是否會恢復呢?KD導致的細胞衰老會被逆轉(zhuǎn)嗎?

這也是研究者非常關(guān)注的問題,并基于此開展了研究。在7天KD飲食后給小鼠恢復了正常飲食,結(jié)果顯示,p53、p21和SA-β-gal水平在一周后降低,如果繼續(xù)堅持2-3周的正常飲食后,細胞衰老相關(guān)測量值會降至對照組水平。

研究者總結(jié)道,在停止KD飲食模式后,衰老細胞會被清除。為了進一步評估IKD的健康益處,小鼠被要求進行了3個周期的4天生酮+7天正常飲食模式,并與全KD和全正常進行對比。結(jié)果顯示,與持續(xù)的KD相比,IKD不會增加p53水平或細胞衰老情況,因此間歇性生酮飲食的副作用更小,且能對健康終點產(chǎn)生積極影響。

事實上,之前已有研究強調(diào)過IKD的益處。在心力衰竭的小鼠模型中,隔日KD飲食能夠改善心臟功能,而隔周的KD飲食甚至還能降低小鼠的中年死亡率、與年齡相關(guān)的記憶喪失以及其他健康問題。

KD具有時間依賴性和可逆性

綜上所述,生酮飲食存在一定的“副作用”——長期持續(xù)的生酮飲食會通過AMPK和MDM2的失活來提高p53水平并進一步激活p21,導致正常器官和組織中的細胞衰老,尤其是心臟和腎臟等敏感器官。

也就是說,生酮飲食的“神速”減肥是以衰老為代價的,所以開始之前一定要三思!減肥,不應該以犧牲健康為代價。#生酮飲食或加速器官衰老#

不過,本研究也提出了個很好的解決方案——間歇性生酮飲食,周期性進行生酮飲食或許能夠帶來“意想不到”的好處呢。

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