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生酮飲食改變腸道微生物群並減少炎症

高脂肪和低碳水化合物的生酮飲食可以減少發炎並改善腸道健康
  • 生酮飲食(kd)碳水化合物含量低,脂肪含量高,會產生酮體,抑制發炎並改變腸道微生物群。

  • 在超重或肥胖男性中,服用生酮飲食 8 週後,腸道微生物發生了變化,包括雙歧桿菌減少。 

  • 儘管雙歧桿菌可能有益,但它們會增加促發炎 th17 細胞。 

  • 在小鼠中,kd 會透過酮體降低腸道 th17 細胞的水平,從而增加 β-羥基丁酸(一種短鏈脂肪酸)。

  • 他們還發現,高脂肪和生酮飲食對腸道微生物組有相反的影響,這表明酮體的產生是獲得抗發炎功效的必要組成部分。

這篇文章發佈在 eurekalert.org 上:

近年來,低碳水化合物、高脂肪生酮飲食因其在降低發炎、促進減肥和心臟健康方面的益處而引起了公眾的興趣,對人類腸道中的微生物(統稱為「微生物」)產生了巨大影響。

對小鼠的其他研究表明,所謂的「酮體」是一種分子副產品,生酮飲食因此而得名,它以最終可能抑制發炎的方式直接影響腸道微生物組,這表明酮體作為治療糖尿病的潛在益處的證據。

在生酮飲食中,碳水化合物的消耗急劇減少,以迫使身體改變新陳代謝,使用脂肪分子而不是碳水化合物作為主要能量來源,產生酮體作為副產品,支持者聲稱這種轉變有很多對健康的益處。

「我對這個問題很感興趣,因為我們先前的研究表明,高脂飲食會引起腸道微生物組的變化,從而促進小鼠的代謝和其他疾病,而脂肪含量更高的生酮飲食已被提議作為一種方法來預防甚至治療疾病,」加州大學舊金山分校微生物學和免疫學副教授、加州大學舊金山分校貝尼奧夫微生物醫學中心成員和陳·祖克柏生物中心研究員彼得·特恩博博士說。 “我們決定探索這種令人費解的二分法。”

在2020 年5 月20 日發表在《細胞》雜誌上的新研究中,turnbaugh 及其同事與非營利性營養科學計劃合作,招募17 名成年超重或肥胖非糖尿病男性,在代謝病房住院兩個月,他們的飲食和運動水平仔細監視和控制。

在研究的前四個星期,參與者要么接受由50% 碳水化合物、15% 蛋白質和35% 脂肪組成的「標準」飲食,要么接受由5% 碳水化合物、15% 蛋白質和80% 脂肪組成的生酮飲食。 四個星期後,兩組改變飲食,以便研究人員能夠研究兩種飲食之間的轉變如何改變參與者的微生物組。

對參與者糞便樣本中發現的微生物dna 的分析表明,標準飲食和生酮飲食之間的轉變極大地改變了參與者腸道中常見腸道微生物門放線菌、擬桿菌和厚壁菌門的比例,包括19 個不同細菌屬的顯著變化。 研究人員重點研究了一種特殊的細菌屬——常見的益生菌雙歧桿菌——它在生酮飲食中表現出最大的下降。

為了更好地了解生酮飲食中的微生物變化如何影響健康,研究人員將小鼠腸道暴露於堅持生酮飲食的人類微生物組的不同成分中,並表明這些改變的微生物群體特異性地減少了th17 免疫細胞的數量- t 細胞類型對於抵抗傳染病至關重要,但也已知會促進自體免疫疾病的發炎。

在小鼠的後續飲食實驗中,研究人員逐漸在低脂、高脂肪和低碳水化合物生酮飲食之間轉變動物的飲食,證實高脂肪和生酮飲食對腸道微生物組有相反的影響。 這些發現表明,當動物飲食中的脂肪水平增加到在缺乏碳水化合物的情況下促進酮體產生的水平時,微生物組會做出不同的反應。

研究人員觀察到,隨著動物的飲食從標準飲食轉向更嚴格的碳水化合物限制,它們的微生物也開始發生變化,這與酮體的逐漸上升有關。

「這讓我有點驚訝,」特恩博說。 「身為酮領域的新手,我原以為一旦你的碳水化合物攝取量夠低,產生酮體就會產生全有或全無的效果。但這表明你可能會受到以下一些影響:酮症很快。

研究人員透過直接餵食小鼠酮體,測試了酮體是否可以單獨驅動他們在腸道微生物生態系統中看到的變化。 他們發現,即使在吃正常量碳水化合物的小鼠中,僅僅添加酮的存在就足以產生生酮飲食中看到的許多特定微生物變化。

特恩博說:「這是一個非常令人著迷的發現,因為它表明生酮飲食對微生物組的影響不僅僅是飲食本身,而是飲食如何改變身體的新陳代謝,從而對微生物組產生下游影響。 「對許多人來說,維持嚴格的低碳水化合物或生酮飲食極具挑戰性,但如果未來的研究發現酮體本身引起的微生物變化對健康有益,那麼這可能會成為一種更可口的治療方法。

該研究發表於 細胞 2020 年 5 月。 



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