《细胞》:生酮饮食好处+1!华人科学家团队发现全新酮体代谢通路,代谢物可抑制食欲、抵抗肥胖丨科学大发现

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01华人科学家团队在《细胞》杂志上发表了一项关于生酮饮食的研究,发现全新的酮体代谢通路——BHB-氨基酸。

02研究发现,BHB-氨基酸能够有效抑制食物摄入、控制体重,其水平随酮体水平升高而升高。

03在小鼠实验中,生酮饮食组的小鼠BHB-氨基酸水平变化幅度更大,显示出更缓慢但持久的影响。

04此外,研究者发现BHB-氨基酸作用独立于已知的摄食控制途径,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。

05未来需要更多研究探索BHB-氨基酸在神经退行性疾病、炎症、癌症、年龄相关疾病等生理状况中的特定作用。

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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!

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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。

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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。

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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。

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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。