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生酮饮食又行了?激活AMPK、调节表观遗传,三招教你健康“升”酮

2022-07-12 15:47 作者:时光派官方  | 我要投稿


导读


初识酮体这一名词,印象里还是因去年一项有关生酮饮食的重磅综述:五大机构联合发声:别再生酮饮食了,长期坚持危害极大!


看到这里,大家先别着急开杠,今天咱也并非想就生酮饮食争个高下,而是欲“透过现象聊本质”,深度分析一把让生酮人士趋之若鹜、患得患失的酮体:于抗衰而言,酮体究竟意味几何?想“升”酮,非生酮?是否还有其他健康的隐藏策略?





生物体内的酮体主要包括丙酮、乙酰乙酸(AcAc)与β-羟基丁酸(β-HB),是脂肪酸在肝脏内氧化时的特定中间代谢产物,酮体在肝脏内生成后,会被转运去往肝外其他组织利用[1-3],其主要代谢过程如下:


肝脏中的生酮作用:

外周肝细胞摄取脂肪酸后,转运至线粒体,再由β-氧化生成的乙酰辅酶A及其衍生物合成酮体,其中,β-HB和少量AcAc经MCT(单羧酸转运体)被释放至血液中,参与循环,而丙酮不具有新陈代谢活性,常通过尿液排泄或呼吸排出。

肝外组织的酮体利用

肝外器官如大脑、心脏、神经元、肾皮质骨骼肌,均可发生酮体代谢,在这些组织的线粒体内,β-HB、AcAc在SCOT(琥珀酰辅酶A转移酶,为酮体代谢的限速酶)等多种酶催化下,最终重新生成乙酰辅酶A,加入TCA循环,参与能量代谢过程。


图注:酮体在肝脏与肝外组织的代谢过程。图改自[1]





如此看来,酮体代谢真“涉足甚广”,不仅关联多个生物体重要组织器官,还与衰老研究中极为关注的细胞器线粒体,以及机体能量代谢的核心环节TCA循环“难舍难分”。

情理之中,酮体也的确被发现可调控机体稳态,尤以β-羟基丁酸(β-HB)研究最多。2014年,一项报道指出,向模式生物线虫给予β-HB,可恢复其因蛋白质或葡萄糖代谢异常造成的稳态丧失,并直接助力线虫延长寿命20%[4]。


图注:β-HB显著延长了实验中的线虫寿命

因此,以β-HB为代表,酮体被认为具有一定潜在衰老干预价值,并且,随着关联研究的日益深入,其调控机体的神秘内核也正被逐步揭示。


作为能量底物

尽管葡萄糖是生物体最直接的供能物质,但在某些特殊情况下(如饥饿),β-HB可作为大脑、心脏、肌肉等组织的补偿燃料,维持正常能量代谢[5, 6]。

并且,我们体内的一些组织如心脏,相比利用糖类物质,更倾向通过脂肪酸氧化途径供能[7],血液中循环酮水平是心肌酮体氧化率的决定因素[8]。也正因此,2021年,权威医学期刊《美国心脏病学会杂志》刊登研究,肯定了酮体对心血管系统疾病的治疗潜力[9]。


信号传导介质

细胞、组织之间你来我往的正常通讯,是机体赖以维系的基础,而β-HB也被发现作为一种信号传导的介质,参与其中。

作为G蛋白偶联受体(GPCR)的配体,β-HB调控着与脂质代谢、细胞生长相关的多条信号通路[10-12]。例如,β-HB可适度激活广泛存于中性粒细胞、巨噬细胞上的GPR109A(羟基羧酸受体2),起到神经保护、抑制炎症、调节血脂的作用[13-15]。

此外,β-HB还被发现是一种信号分子,能通过调控与炎症息息相关的NF-κB[16]、SKN-1/Nrf2通路[4, 17, 18],参与线粒体代谢,增强机体的氧化防御能力,并能激活AMPK通路保持能量稳态[19, 20]。


调节表观遗传

目前,多项研究已证实β-HB对细胞表观遗传的独特作用[21]。身为HDAC(I类组蛋白脱乙酰酶)的内源性抑制剂,β-HB调节了组蛋白包括甲基化、乙酰化在内的翻译后修饰,可诱导DAF-16/FOXO通路的转录和激活,对细胞自噬、凋亡以及机体炎症状况均有改善作用[1-4]。


图注:β-HB诱导的组蛋白翻译后修饰的主要表观遗传学改变





前文罗列种种,似乎都在指向一个事实——酮体被误会、被冤枉了!

起初,因糖尿病患者酮症酸中毒而为人所知的酮体,原来并非是什么十恶不赦的恶鬼,控制其浓度在安全范围内(比如营养性酮症状态,一般血液酮体含量在0.5-5 mmol/L之间),竟还能带来意想不到的健康增益效果。

此话一出,疑惑接踵而至:既然适当提升血酮浓度是有益的,那为何长期生酮饮食“竹篮打水一场空”,体重管不好也就罢了,还反倒容易患上心血管系统、肾脏疾病,以及非酒精性脂肪肝、阿尔茨海默氏症等一众慢性疾病


对此,在笔者看来,除了生酮饮食的固有弊端,像是大量摄入饱和脂肪酸,缺乏水果、蔬菜、全谷物食品,使得机体所需多种维矿、活性成分(如亚麻酸)无法得到补充[22],慢性炎症加剧[23, 24],还可能存在一种“双腿理论”的推测(自创的…也没想好名字,姑且先这么叫吧…)。

我们的身体仿佛一栋大厦,由众多钢筋骨架共同支撑、打造而成,聚焦到某一具体过程,又会有更小的结构来辅助实现,在能量代谢调控里,酮体糖类便是两大主要干将。它们就好似支撑个体的双腿,同心发力、互为补充,共同实现机体能源供应,若是把一方势力完全剥夺,偏安一隅,那结果只能像单腿行走的人,歪歪倒倒,行不稳,致不远,机体很容易面临能量供应危机

并且,当仅依靠单一源头供能,长此以往,先不说单打独斗的那位能不能顶得住,被“打入冷宫”的就先要鸣不平,长期生酮饮食下,机体利用糖类物质的能力受到损害[25],会逐渐变成“长短腿”模样。这人嘛,还是要踏实点,用两条腿好好走。





既然如此,有没有什么好法子,能让我们健康“升”酮?毕竟延年益寿的好东西,谁不想要!综合当下科学证据,笔者为大家整理了以下若干方法:


热量限制(CR)

热量限制在抗衰界可谓老生常谈,但对于这一饮食策略,最难其实是践行,往往是大脑说:“学会了学会了”,嘴巴则哭喊着:“臣妾做不到”。

在热量限制试验中,学者们发现,践行CR的受试生物血液酮体含量上升,机体营养代谢[26]与器官衰老(如改善老化大脑代谢与血管状态)[27]得到改善,并指出,酮体极可能是CR延寿背后的机制之一


运动

尽管补充酮体能否提高运动表现还存在较大争议[25, 28],但多数证据表明,在运动过程中,人体发生了活跃的循环酮体代谢,如高强度无氧运动时β-HB可作为备用能源,而长时间有氧运动后,可能会出现运动后酮症(0.3-2.0 mmol/L)。

虽然,血酮的具体水平需取决于运动的强度、持续时间机体营养状况,但总体而言,在长期运动习惯的加持下,体内酮体含量会在适度区间内保持较高水平。


物质“升”酮

在科研正规军与“非科学”力量的双重推动下,不少能够外源提升机体酮体水平的物质被发现。

其中,尤值关注便是我们曾专文报道、得到权威学者Nir Barzilai博士赏识的“抗衰药新科状元郎”SGLT2抑制剂,SGLT-2抑制剂被发现可通过抑制糖类重吸收,实现内源性生酮,对机体起到热量限制作用[29](兜兜转转,还是CR)。


写在最后

抗衰之路迢迢,拥有一双明察秋毫的双眼、科学选择策略至关重要,谁曾想,藏身某“营销饮食”背后的酮体还是咱们健康长寿的好朋友呢,透过现象看本质,最为可贵。

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