2024-09-17 梅斯學(xué)術(shù) MedSci原創(chuàng) 發(fā)表于上海

在12周內(nèi)，限制游離糖或碳水化合物攝入（生酮飲食）都能減少體脂。其中，限制糖攝入對(duì)代謝或腸道菌群的影響相對(duì)較??；而生酮飲食會(huì)增加脂蛋白（引起動(dòng)脈粥樣硬化）水平，降低葡萄糖耐量，并改變腸道菌群多樣性。

腸道菌群是指定植在人體腸道內(nèi)并長(zhǎng)期與人體相互依存的微生物群，因其細(xì)胞數(shù)量是人體自身細(xì)胞的10倍，所編碼的基因有100萬個(gè)以上，被稱為人體的“第二基因組〞。

腸道菌群不僅會(huì)影響食物消化吸收為身體供能，還有著調(diào)節(jié)免疫功能參與機(jī)體代謝的作用，影響機(jī)體內(nèi)分泌功能（調(diào)節(jié)能量、血糖、炎癥反應(yīng)等）。在2023年批準(zhǔn)的國(guó)自然項(xiàng)目中，有197個(gè)項(xiàng)目與腸道菌群有關(guān)，位居國(guó)自然熱點(diǎn)前列，值得研究人員的長(zhǎng)期關(guān)注。

糖脂代謝是能量代謝中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，作為近年來新興的研究熱點(diǎn)，相關(guān)高分文獻(xiàn)如井噴般涌現(xiàn)，已成為國(guó)家自然科學(xué)基金的新晉的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域！脂質(zhì)代謝失衡常常會(huì)導(dǎo)致一些相關(guān)疾病，如非酒精性脂肪肝、腫瘤、心血管和代謝疾病、肥胖等。

那么，國(guó)自然熱點(diǎn)常客腸道菌群攜手新晉熱點(diǎn)糖脂代謝，兩者會(huì)碰撞出怎樣的火花呢？

近日，來自英國(guó)的研究員們?cè)贑ell出版集團(tuán)旗下刊物《Cell Reports Medicine》發(fā)表了題為“Ketogenic diet but not free-sugar restriction alters glucose tolerance, lipid metabolism, peripheral tissue phenotype, and gut microbiome: RCT”的研究論文發(fā)現(xiàn)：在12周內(nèi)，限制游離糖或碳水化合物攝入（生酮飲食）都能減少體脂。其中，限制糖攝入對(duì)代謝或腸道菌群的影響相對(duì)較??；而生酮飲食會(huì)增加脂蛋白（引起動(dòng)脈粥樣硬化）水平，降低葡萄糖耐量，并改變腸道菌群多樣性。

換句話說，低糖飲食和生酮飲食都能減脂，但后者會(huì)帶來較大的負(fù)面影響。所以，對(duì)于減脂人來說，更推薦低糖飲食。

一、研究背景

2002年，世界衛(wèi)生組織首次提出了游離糖（freesugars）的概念，它包括人為添加的單糖和雙糖，以及天然存在于蜂蜜、糖漿、果汁和濃縮果汁中的糖，但不包括天然存在于牛奶、水果和蔬菜的糖分。世界衛(wèi)生組織建議人們減少游離糖的攝入，最理想的情況是5%以下（21g-50g）。但目前沒有研究直接檢測(cè)應(yīng)對(duì)長(zhǎng)期限制糖攝入的身體活動(dòng)能量消耗（PAEE）或能量攝入；同時(shí)，限制游離糖對(duì)身體代謝和腸道菌群的影響目前尚不清楚。

生酮飲食，是指限制碳水化合物的攝入量，通過適量攝入蛋白質(zhì)及相對(duì)較高含量的脂肪，來誘導(dǎo)身體產(chǎn)生酮體供能，從而不再依賴碳水化合物作為主要能量來源的飲食模式。但生酮飲食對(duì)能量平衡和代謝的具體影響尚不完全清楚，尤其是對(duì)PAEE和心臟代謝健康長(zhǎng)期影響的研究尚未闡明。

二、研究過程與結(jié)論

結(jié)論1：飲食干預(yù)有效控制營(yíng)養(yǎng)攝入，并引發(fā)酮癥。限制糖和碳水化合物都未改變PAEE或其他能量消耗，但減少了能量攝入，從而改變了身體成分。

研究過程：研究員將60名健康成人受試者被隨機(jī)分為3組：MODSUG（對(duì)照飲食，n=18）、LOWSUG（限制飲食中的游離糖，n=17）和LOWCHO（生酮飲食，n=18）飲食。12周干預(yù)期間，LOWCHO組尿液中乙酰乙酸濃度升高，餐后和運(yùn)動(dòng)時(shí)的呼吸交換率（RER）降低，而LOWSUG組未有顯著改變。

在第4周和第12周比較了限制糖或碳水化合物攝入時(shí)對(duì)PAEE和體重的影響，發(fā)現(xiàn)無論是限制糖還是碳水化合物，在PAEE上均未觀察到與MODSUG的顯著差異以及對(duì)靜息代謝率（RMR）的顯著影響。

然而，限制糖和碳水化合物攝入均能顯著降低體重。限制糖攝入引發(fā)的體重減少主要是因?yàn)橹玖浚‵M）減少，而限制碳水化合物攝入引發(fā)的體重減少在初期因?yàn)橹竞腿ブw重（FFM）減少，但長(zhǎng)期還是因?yàn)镕M減少驅(qū)動(dòng)。也就是說，糖和碳水化合物限制在減重方面是有效的，但對(duì)能量消耗和RMR的影響較小。

結(jié)論2：限制碳水化合物攝入可降低血糖，但抑制餐后乳酸水平，并改變了氨基酸、脂蛋白等水平

研究過程：接下來，研究員發(fā)現(xiàn)生酮飲食在第4周時(shí)，顯著降低了空腹血糖值，但在第12周時(shí)效果減弱。并且生酮飲食顯著降低了餐后乳酸水平，上調(diào)了空腹β-羥基丁酸（bOHB）濃度，表明酮體的生成量增加。相比之下，限制游離糖攝入并未顯著降低空腹血糖值，也未顯著改變代謝指標(biāo)。

研究員通過核磁共振波譜分析了LOWCHO對(duì)空腹血漿代謝物和脂蛋白的影響，發(fā)現(xiàn)在限制碳水化合物攝入4周后，丙氨酸、谷氨酰胺等濃度下降，異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸、空腹TAG（三酰甘油）等濃度增加；低密度脂蛋白和脂質(zhì)含量增加，而高密度脂蛋白含量減少。相比之下，限制游離糖攝入4周后，對(duì)總膽固醇、空腹TAG和游離脂肪酸(NEFA)無明顯影響，在第12周由于LDL-C（低密度脂蛋白）的降低，降低了膽固醇總濃度。

結(jié)論3：生酮飲食可改變腸道菌群多樣性、骨骼肌和脂肪組織的代謝表型，但未改變腸道通透性標(biāo)志物和SCFA濃度

研究過程：然后研究員分析了限制游離糖或碳水化合物攝入對(duì)腸道菌群的影響，發(fā)現(xiàn)限制糖攝入對(duì)菌群整體影響有限，但限制碳水化合物顯著改變了菌群的β多樣性，尤其在屬水平上：雙歧桿菌屬、動(dòng)性球菌屬等的豐度減少，且代謝途徑發(fā)生變化。緊接著研究員通過檢測(cè)血清SCFAs（短鏈脂肪酸）發(fā)現(xiàn)，生酮飲食在第4周降低了丙酸水平，但對(duì)其他SCFAs及LBP（人脂多糖結(jié)合蛋白）濃度無顯著影響。表明生酮飲食對(duì)腸道微生物群及其代謝功能具有選擇性影響。

隨后，研究員通過反轉(zhuǎn)錄PCR分析了脂肪組織中19個(gè)關(guān)鍵代謝基因的轉(zhuǎn)錄水平，通過WB檢測(cè)了骨骼肌中12種關(guān)鍵代謝蛋白。結(jié)果顯示，生酮飲食在第4周增加了脂蛋白脂肪酶（LPL）和骨骼肌丙酮酸脫氫酶激酶4（PDK4）的含量，降低了脂聯(lián)素、INSR、AMPK、GLUT4和PLIN等水平，而參與胰島素信號(hào)傳導(dǎo)、糖脂質(zhì)代謝的其他基因未檢測(cè)出差異。而限制糖攝入引發(fā)的變化較少，唯一可檢測(cè)到的變化是第12周Akt和糖原水平降低。

結(jié)論4: 綜合分析內(nèi)分泌變化水平、食物偏好和食欲

研究過程：最后，研究員發(fā)現(xiàn)與MODSUG相比，限糖和限碳水化合物攝入均降低了空腹瘦素濃度，但限碳水化合物攝入還導(dǎo)致空腹和餐后的FGF21濃度降低，同時(shí)空腹GLP-1濃度升高。兩者對(duì)GLP-1、FGF21、胃饑餓素（調(diào)節(jié)食欲）或CRP（C反應(yīng)蛋白）無顯著影響。繼而的食物偏好測(cè)試顯示，在測(cè)試期間對(duì)各類食物的偏好未變，但長(zhǎng)期限糖和限碳水化合物均增加了對(duì)甜食的渴望。表明飲食干預(yù)影響了與能量平衡和食欲調(diào)節(jié)的相關(guān)激素，但并未改變食物選擇偏好，盡管對(duì)甜食的渴望有所增加。

三、小結(jié)

綜上所述，限制游離糖或碳水化合物攝入均能減少脂肪，但兩者在代謝影響上存在顯著差異。

限糖飲食對(duì)全身及組織特異性代謝影響較小，而生酮飲食會(huì)引起一系列代謝變化（如增加脂肪氧化、改變腸道菌群多樣性及影響循環(huán)代謝物水平等）。雖然生酮飲食減少了體重和脂肪量，但其對(duì)心臟代謝健康的益處可能不如預(yù)期，甚至可能帶來不利影響。相比之下，限制游離糖攝入可能更適合心臟代謝健康。此外，這兩種飲食限制均未有效改變PAEE。因此，在選擇飲食干預(yù)時(shí)，需綜合考慮其對(duì)不同代謝途徑的影響及潛在的健康益處。

參考來源：

https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2024.101667

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網(wǎng)址: Cell Reports Medicine：毋需生酮，這種飲食模式也能有效減脂！且避免生酮帶來的健康損害 http://www.u1s5d6.cn/newsview453584.html