欢迎光临散文网 会员登陆 & 注册

JACC|酮体有益心血管健康,“生酮饮食”又火了

2021-05-18 13:19 作者:爱思唯尔医研社  | 我要投稿



酮体是肝脏产生的内源性代谢产物,肝脏中的脂肪酸氧化分解产生的中间产物乙酰乙酸、β-羟基丁酸及丙酮三者统称为酮体(图1)[1]。其实目前减肥比较火的生酮减肥法就跟酮体的代谢有关。

图1  酮体在肝脏和肝外器官中的代谢途径

在长时间禁食、严重限制碳水化合物或剧烈运动后,酮体可以为身体提供能量。在这些极端条件下,肝脏每天产生多达300克的酮体,约占总能量消耗的5%到20%[2]。


生酮减肥法主要就是依靠生酮饮食,这是一种高脂肪、适量蛋白质和低碳水化合物饮食,强迫人体燃烧脂肪而非碳水化合物,模拟饥饿状态,肝脏便会将脂肪转换为脂肪酸和酮体。但是,酮体是酸性的代谢物,生酮状态往往会伴随着酮症酸中毒。因此使用生酮饮食需要注意掌握程度,最好能咨询营养医疗专家,制定合理的计划。


由于与糖尿病酮症酸中毒有关,因此酮体在临床上名声不好。然而,已有实验和临床研究证据揭示了其在心血管疾病中具有保护作用。实际上,乳酸、酮体和氨基酸也可以促进心脏的氧化代谢,只不过它们的相对贡献受到低利用率的限制。


大多数证据表明,脂肪酸利用能力的下降会导致心肌能量匮乏,从而引发心力衰竭[3]。有趣的是,在脂肪酸氧化减少的情况下,衰竭的心脏似乎会应激性调整新陈代谢,增加酮体作为燃料来源[4,5]。



补充酮体是否可以缓解心力衰竭呢?

通过爱思唯尔旗下全医学信息平台ClinicalKey的检索,著名期刊JACC (Journal of the American College of Cardiology)中的论文《Therapeutic Potential of Ketone Bodies for Patients with Cardiovascular Disease》回答了这个问题。


表1列出了利用补充酮体治疗心血管疾病或相关疾病的临床试验及其结果。大部分试验中,摄取酮的外源性来源,例如酮盐(KS)或酮酯(KE)能降低血糖,增加游离脂肪酸和甘油三酯的水平,有利于心血管疾病。


表1  酮体治疗心血管疾病或心血管疾病相关疾病的临床试验


酮体除了对心脏能量的影响外,还发现了多种功效,如图2,酮体可改善内皮功能、减轻氧化应激、改善线粒体功能、发挥抗炎作用并减轻心脏重塑。对体重、血压、血糖和脂质分布状况的其他全身性作用也可能使心血管疾病患者受益。


图2  酮体的生物多效性


以上的结论都表明,酮体对心血管疾病患者的治疗具有潜在的临床应用,需进一步探索利用酮体治疗的新方法。



如何补充酮体?

主要途径有生酮饮食(如前文所述)、摄取酮前体,如1,3-丁二醇或中链甘油三酯(MCT),或者摄取酮的外源性来源,例如酮盐(KS)或酮酯(KE)(图3)。

图3  补充酮体的途径


钠-葡萄糖共转运蛋白2抑制剂(SGLT2i)是刺激尿液葡萄糖排泄的药物,由于其对患有或未患有糖尿病的心力衰竭患者的心血管具有一定的益处,最近受到了广泛的关注[11]。


SGLT2i能降低胰岛素水平并刺激脂肪分解,进而推动肝脏中酮的产生[12]。SGLT2i在非糖尿病的心力衰竭动物模型中增加了酮体的水平,并伴有酮体氧化增强和心肌ATP正常化的心肌标志物的增加[13 , 14]。先前的研究表明,酮体具有抗氧化活性和除心脏能量学以外的其他多效性作用[15 , 16]。因此,SGLT2i引起的轻度酮症也可能通过多种机制使心力衰竭患者受益。


参考文献

[1].Salva R. Yurista, Cher-Rin Chong, Juan J. Badimon, Daniel P. Kelly, Rudolf A. de Boer, B. Daan Westenbrink.: Therapeutic Potential of Ketone Bodies for Patients With Cardiovascular Disease. JACC 2021; 77(13): pp. 1660-1669.

[2].Balasse E.O., Féry F.: Ketone body production and disposal: effects of fasting, diabetes, and exercise. Diabetes Metab Rev 1989; 5: pp. 247-270.

[3]. Epstein F.H., Kelly D.P., Strauss A.W.: Inherited cardiomyopathies. N Engl J Med 1994; 330: pp. 913-919.

[4].Horton J.L., Davidson M.T., Kurishima C., et. al.: The failing heart utilizes 3-hydroxybutyrate as a metabolic stress defense. JCI Insight 2019; 4:

[5].Bedi K.C., Snyder N.W., Brandimarto J., et. al.: Evidence for intramyocardial disruption of lipid metabolism and increased myocardial ketone utilization in advanced human heart failure. Circulation 2016; 133: pp. 706-716.

[6].Shaw D.M., Merien F., Braakhuis A., Plews D., Laursen P., Dulson D.K.: The effect of 1,3-butanediol on cycling time-trial performance. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2019; 29: pp. 466-473.

[7].Scott B.E., Laursen P.B., James L.J., et. al.: The effect of 1,3-butanediol and carbohydrate supplementation on running performance. J Sci Med Sport 2019; 22: pp. 702-706.

[8]. Abdul Kadir A., Clarke K., Evans R.D.: Cardiac ketone body metabolism. Biochim Biophys Acta - Mol Basis Dis 2020; 1866: pp. 165739.

[9].Stubbs B.J., Cox P.J., Kirk T., Evans R.D., Clarke K.: Gastrointestinal effects of exogenous ketone drinks are infrequent, mild, and vary according to ketone compound and dose. Int J Sport Nutr Exerc Metab 2019; 29: pp. 596-603.

[10].Cox P.J., Kirk T., Ashmore T., et. al.: Nutritional ketosis alters fuel preference and thereby endurance performance in athletes. Cell Metab 2016; 24: pp. 256-268.

[11].Packer M., Anker S.D., Butler J., et. al.: Cardiovascular and renal outcomes with empagliflozin in heart failure. N Engl J Med 2020; 383: pp. 1413-1424.

[12].Bonner C., Kerr-Conte J., Gmyr V., et. al.: Inhibition of the glucose transporter SGLT2 with dapagliflozin in pancreatic alpha cells triggers glucagon secretion. Nat Med 2015; 21: pp. 512-517.

[13].Yurista S.R., Silljé H.H.W., Oberdorf-Maass S.U., et. al.: Sodium-glucose co-transporter 2 inhibition with empagliflozin improves cardiac function in non-diabetic rats with left ventricular dysfunction after myocardial infarction. Eur J Heart Fail 2019; 21: pp. 862-873.

[14].Santos-Gallego C.G., Requena-Ibanez J.A., San Antonio R., et. al.: Empagliflozin ameliorates adverse left ventricular remodeling in nondiabetic heart failure by enhancing myocardial energetics. J Am Coll Cardiol 2019; 73: pp. 1931-1944.

[15].Shimazu T., Hirschey M.D., Newman J., et. al.: Suppression of oxidative stress by β-hydroxybutyrate, an endogenous histone deacetylase inhibitor. Science 2013; 339: pp. 211-214.

[16].Youm Y.-H., Nguyen K.Y., Grant R.W., et. al.: The ketone metabolite β-hydroxybutyrate blocks NLRP3 inflammasome–mediated inflammatory disease. Nat Med 2015; 21: pp. 263-269.

END


JACC|酮体有益心血管健康,“生酮饮食”又火了的评论 (共 条)

分享到微博请遵守国家法律