综述: 生酮抗炎?从机制讲起

2024-08-12 15:22:56 jellyfishhealth.net

爆痘、口舌升疮、牙龈出血,老话叫上火了,西医则叫flame。拉丁词根flamma和英文flam都是点火的意思,inflammation则是标准的炎症的意思。最新流行的一个词叫“火火症”,也是炎症从古到今,发炎上火都困扰着人类。本文整理了生酮饮食抗炎作用机制,供读者们学习参考。

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生酮


生酮饮食模拟人体饥饿状态。脂肪酸能够为组织提供能量,但不能进入大脑,其代谢产物酮体,包含乙酰乙酸、β-羟基丁酸(BHB)和丙酮,可以代替葡萄糖为大脑提供能量,并起到神经保护、免疫调节、抗炎等作用。

早在希波克拉底时代人们已经发现控制饮食可以减少癫痫发作。1921年美国梅奥诊所Russell Wilder博士首次报道生酮饮食改善癫痫患者的发作情况。不过随着抗癫痫药物的面市,生酮饮食的应用和研究逐渐减少。直到近20年生酮饮食才再次引起人们的注意。目前生酮饮食已作为一种主要的治疗方法广泛应用于各种神经系统疾病,如难治性癫痫、帕金森病、阿尔茨海默病等,在糖尿病、肿瘤等方面的疗效也逐渐被证实。

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生酮的抗炎作用


对病原体的作用

生酮饮食对于病原微生物的作用具有选择性,但其作用机制仍存在争议。1931年Heimholz和Clark最早提出应用生酮饮食治疗肾盂肾炎。然而近年来,有报道肠道微生物群可以影响脑或外周各种神经活性分子水平。动物实验发现生酮饮食可以改变肠道菌群,降低肠道微生物群的丰富度,增加AKK菌、粪副拟杆菌、拟杆菌数量,减少变形杆菌、双歧杆菌数量,促进选择性微生物的相互作用。生酮还能由肠道菌群介导,提高海马体中γ-氨基丁酸(GABA)/谷氨酸的比例,并防止癫痫发作。

减轻疼痛

研究发现生酮饮食可减轻热痛,尤其对于缓解轻度疼痛更为有效。研究还发现仅增加血酮或降低血糖不足以降低对热痛的敏感性,因此考虑该机制与酮体直接作用于热痛敏感性分子靶点无关。对于急性疼痛,KD通过酮代谢激活相关受体增加中枢抑制性。

减少氧化应激

动物实验发现生酮饮食的抗炎作用可能与酮代谢导致活性氧(ROS)生成减少有关。约90%的ROS都是在线粒体氧化磷酸化生成ATP这个过程中产生的。生酮饮食能够从多种途径减少氧化应激反应,改善线粒体功能,从而达到减轻神经系统炎症反应的作用。


增强解偶联蛋白(UCPs)表达

生酮饮食还能通过增强解偶联蛋白的表达使线粒体ROS产生减少。在生酮饮食喂养的小鼠模型中,发现解偶联蛋白活性增强。


●激活核因子E2相关因子2(Nrf2)途径  

Nrf2是一种启动氧化应激反应的主要转录因子。生酮饮食能够进一步激活Nrf2途径,从而减少ROS产生,增加解偶联蛋白表达,促进线粒体数目增多,并且刺激谷胱甘肽生物合成从而改变线粒体功能,且这种途径并不仅限定于大脑,而是一种全身性激活反应。


增加线粒体中烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)氧化型(NAD+)和还原型(NADH)比率 

NAD有2种形式:NAD+和NADH。NAD+在细胞呼吸、线粒体的生物发生和氧化还原反应中起重要作用,还具有抗衰老的作用。研究发现生酮的代谢产物酮体能够使NAD+还原为NADH的比例降低,提高了NAD+的生物利用率,从而减少氧化应激反应。


其他

生酮饮食还可通过抑制NLRP3炎性小体激活,降低NF-κB信号通路(NF-κB通路是炎症的重要调节因子)活性,上调PPARγ表达,减少炎性介质的表达,抑制组蛋白去乙酰化酶(HDAC),从而起到减轻炎症及氧化应激的作用。

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结语


炎症是对外来生物的一系列综合生理反应,包括人类病原体、尘埃颗粒和病毒。最近的研究表明,炎症是各种慢性疾病/疾病进展的主要因素,包括糖尿病、癌症、心血管疾病、眼部疾病、关节炎、肥胖症、自身免疫性疾病和炎症性肠病。

生酮饮食抗炎是具有分子代谢证据的饮食模式。尤其是针对慢性代谢性疾病,如肥胖、2型糖尿病和围绕高胰岛素血症带来的一系列炎症表达,生酮减脂以降低体脂含量达成了降压、降糖、逆转心脑血管疾病,尤其是降低C反应蛋白为表现的炎症症候群。总的来说,生酮饮食抗炎机制,在一定程度上可能也是生酮饮食改善神经系统疾病、代谢疾病的原因。

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