科研进展

深圳先进院及中科院深理工专家提出释生酮饮食理论模型新观点

  

  近年来,生酮饮食在减肥领域非常流行。所谓生酮饮食是指高脂肪高蛋白,但极低碳水化合物水平的膳食模式,其脂肪含量很高,但减重效果却非常惊人。尽管低碳饮食整体上效果良好,但其作用机制至今尚不明确。目前为止比较流行的一种的理论模型称为碳水化合物-胰岛素模型CIM模型)。57日,中国科学院深圳先进技术研究院医药所能量代谢与生殖研究中心首席科学家、中国科学院深圳理工大学(筹)药学院讲席教授John Speakman院士与美国NIHKevin Hall博士合作,提出了驳斥这一理论模型的新观点,并以Carbohydrates, insulin, and obesity为题Science上发表观点文章。John Speakman院士为本文的第一作者兼通讯作者,深圳先进院为第一单位。 

  传统的CIM模型认为,摄入碳水化合物会引起餐后胰岛素水平激增,而胰岛素促进机体摄入的能量储存到脂肪组织中,产生饥饿信号,而该信号会抑制代谢率并进一步刺激进食。但低碳水的生酮饮食则会打破这一循环,降低机体对食物的渴望并提高代谢率,因此减肥效果显著,这就是生酮饮食减肥效果显著的原因,但是否正确尚未被证实。 

  为了回答该问题,John Speakman院士与Kevin Hall博士双方分别在实验动物和人类模型的能量平衡和摄食调控方面进行了大量研究。在对该领域近年来的研究进行总结之后发现,大多数CIM模型的预测结果都被推翻,证明该模型并不能很好的解释生酮饮食的作用。根据CIM模型预测,摄入高碳水饮食后引起的餐后血糖水平较低碳水饮食更高,因此会导致较高的体重和体脂水平,但是长期动物实验和短期人类实验都显示相反的结果;反之根据CIM模型预测,低碳水饮食会导致食欲降低和体重降低,但目前对肥胖和超重患者采用低碳水饮食的研究结果各异。作者在现有研究结果的基础上,提出了一种替代模型即能量平衡模型,保留了CIM模型的其中一些方面,例如胰岛素在脂肪沉积中的作用。简言之,肥胖的发生是胰岛素和其他激素共同作用的结果,而并非如CIM模型认为的简单的碳水化合物-餐后胰岛素水平调控通路。此外,相较于摄入碳水化合物导致升高的餐后胰岛素水平,作者倾向于认为基础胰岛素水平更重要。 

  Speakman院士说:对于理解人类为什么会发胖以及为什么生酮饮食有助于减肥,CIM模型只是一次很好的尝试,但是动物和人类研究的结果都证明该模型是错误的。 

  John Roger Speakman是为数不多的三国院士(中国科学院外籍院士、美国科学院外籍院士、英国皇家学会院士),也是能量代谢研究领域的国际知名学者和技术权威。20209月,John Roger Speakman作为深圳先进院新引进院士,正式担任深圳先进院医药所能量代谢与生殖研究中心首席科学家。他的研究旨在揭示影响和限制动物以及人类能量消耗的遗传和环境因素,在人类疾病发病机制、生物地理学、气候变化、保护生物学和进化生物学等多个研究领域具有重要意义;共发表超过550篇学术论文,H因子为105Google scholar),被引超过40000多次(Google scholar);是中国科学院国际科技合作奖获得者(2015年),奥斯本和孟德尔奖获得者(2020年)。 

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  左为碳水化合物-胰岛素模型,右为能量平衡模型(供图:肖仲琳)