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生酮饮食这两年可太火热了。必须得承认,如果能够合理使用,生酮饮食确实好处多多,减肥、提升免疫、对抗癌症等疾病都很有潜力。
今日,《细胞》杂志又发表了来自贝勒医学院徐勇和斯坦福大学Jonathan Long团队的联合研究,研究者们发现了生酮饮食产生的酮体β-羟基丁酸(BHB)的一条全新的旁路途径,其代谢产生的BHB-氨基酸能够有效抑制食物摄入、控制体重。
看来生酮饮食的好处一时半会儿还说不完呢!
论文题图
这项研究还要从两年前的另外一篇《自然》说起,奇点糕当时也为大家做了介绍,省流版本就是,Jonathan Long和徐勇团队发现,剧烈运动后人体会产生一种乳酸和苯丙氨酸复合成的小分子Lac-Phe,Lac-Phe能够显著地抑制食欲、帮小鼠减重并改善糖耐量。研究者还找到了促进这一过程的关键酶,肌肽二肽酶2(CNDP2)。
这个研究的结果立刻让研究者思路发散到BHB上,无他,因为BHB和乳酸的结构特别像,二者都是羟基脂肪酸,只有个别亚基有差异。既然CNDP2能够催化乳酸和氨基酸的反应,那么很有可能也能够催化BHB的反应。
体外实验一做,果然,CNDP2能够催化氨基酸的BHB酰化,在小鼠体内也检查到了肾脏、肠道、脑、肝脏、骨骼肌等多个组织中存在BHB-氨基酸合成。
真是有点纳闷儿之前怎么都没有研究发现啊。
BHB-氨基酸合成机制
BHB-氨基酸的水平会随酮体水平升高而升高。
研究者在小鼠中进行了实验,三组小鼠分别生酮饮食1周、禁食24小时和口服酮脂(3g/kg),三组都观察到了显著的BHB-氨基酸水平升高。
有趣的是,生酮饮食小鼠BHB-氨基酸水平变化幅度更大,研究者认为,相较后两组的急性刺激,生酮饮食能够带来更缓慢但持久的影响。
生酮饮食引起的变化更大
既然与Lac-Phe很像,所以研究者也测试了BHB-氨基酸是否也有抑制食欲的效果。这里研究者选择了最为丰富的BHB-Phe。
在饮食诱导肥胖(DIO)的小鼠中,直接给小鼠腹膜内注射BHB-Phe(50mg/kg)能够显著减少小鼠食物摄入量,同时不影响喝水、运动、耗氧量和二氧化碳生成,其他摄食调节激素的水平也没有改变。
长此以往,DIO小鼠即使面对高脂饮食的诱惑,也能逐渐瘦身。
持续施用BHB-Phe可令小鼠减重
研究者进一步分析了BHB-Phe背后的神经生物学机制,更是有了意外的发现。
BHB-Phe作用独立于下丘脑皮质素信号、胰高血糖素样肽1受体(GLP-1R)、脑干GDNP家族α样受体(GFRAL)等已知的摄食控制途径。
就算是与Lac-Phe对比,研究者也发现它们激活的神经元仅有少部分共通,BHB-Phe以不同的方式激活了部分与摄食行为有关的下丘脑和脑干区域。
最后,研究者们验证了BHB-氨基酸与CNDP2酶活性在人体内的保守性。研究者招募了一组志愿者,在过夜禁食后给他们服用酮脂,可观测到血浆BHB-氨基酸水平的显著升高,说明以上通路在人类体内很可能是保守的。
研究者在论文中提醒,本文仅讨论了BHB-氨基酸在能量代谢中的部分影响,但它应当对神经退行性疾病、炎症、癌症、年龄相关疾病等生理状况也存在特定的作用,这些还需要更多的研究去探索。