《自然》子刊两项研究显示高脂肪的健康好处

来源:环球科学发布时间:2020-11-04

尽管高脂肪常常意味着不健康,但颇为“反常识”的是,一些研究表明生酮饮食在治疗某些疾病上显示出疗效。	

10月26日,《自然》子刊Nature Metabolism上同时发表了两项研究,科学家们通过动物模型实验表明,生酮饮食可以预防甚至逆转由代谢过程引起的心力衰竭。


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▲高脂肪、低碳水的生酮饮食(图片来源:123RF)


生酮饮食的这种益处与心脏的代谢特点有关。我们的心脏不停跳动,为此心肌细胞需要葡萄糖、脂肪等营养素中储存的大量化学能。为了维持高代谢能力,心脏非常“灵活”,在不同的发育、营养或生理状况下可以适应变化的代谢燃料供应。相应地,心肌细胞中的能量工厂——线粒体,在必要时能够氧化脂肪酸、丙酮酸(源自葡萄糖或乳酸)、酮体或氨基酸来产生能量。


但这种代谢灵活性在心力衰竭时变弱。科学家们发现,心衰的心肌细胞中,线粒体丙酮酸载体(MPC)复合物表达量减少。MPC复合物是维持心脏代谢的关键枢纽,把丙酮酸送入线粒体所必需的分子,MPC减少意味着心衰期间线粒体的燃料使用发生了变化。


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MPC由MPC1和MPC2两种蛋白组成。两支研究团队分别在小鼠中敲除了心肌细胞中的MPC1或MPC2基因,果然这些动物由于缺乏MPC,也会随着年龄增长出现与人类似的心衰现象。


在喂食普通饮食的情况下,MPC1缺陷型小鼠会逐渐发展出病理性心肌肥大,心肌收缩能力变差,寿命也大大缩短。相比之下,喂食生酮饮食或高脂肪饮食对这些小鼠产生了保护效果。在发生主动脉狭窄之前,短短3周进行生酮饮食喂养,可以预防这一问题发生。


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另一组研究人员给缺少MPC2的小鼠喂食了生酮饮食,发现不仅可以预防MPC缺乏造成的问题,还能完全逆转心脏扩张的症状,让它们的心脏恢复到基本正常大小。


而改用脂肪较多、但仍然有足够碳水化合物的饮食,也能对这些小鼠的心力衰竭起到一定改善作用。进一步详细的蛋白质组学和代谢组学分析显示,生酮饮食或高脂肪饮食改善心脏结构和功能的主要原因是刺激线粒体增强了脂肪酸氧化。


圣路易斯大学(Saint Louis University)的Kyle McCommist教授主导了其中一项研究,他总结说:“这些结果表明,脂肪多、碳水化合物少的膳食结构,或许可以作为治疗心力衰竭的一种营养干预手段。”


参考资料

[1] Nutritional modulation of heart failure in mitochondrial pyruvate carrier–deficient mice. Nature Metabolism. Doi: 10.1038/s42255-020-00296-1

[2] Yuan Zhang et al., (2020) Mitochondrial pyruvate carriers are required for myocardial stress adaptation. Nature Metabolism Doi: https://doi.org/10.1038/s42255-020-00288-1

[3] Schulze et al., (2020) Ketone bodies for the starving heart. Nature Metabolism. DOI: https://doi.org/10.1038/s42255-020-00310-6

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