科學家發(fā)現(xiàn)生酮飲食可以改善心肌代謝，顯著延緩心衰進展

2018-04-11 來源：奇點網(wǎng) 標簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護膚

摘要：大家也許都知道，心肌細胞與普通的肌肉細胞不同，其能量供應主要是脂肪酸而不是葡萄糖。同時，此前的研究表明，心衰會使患者的心肌細胞能量代謝方式發(fā)生改變，從以脂肪酸為主要能量來源變成以葡萄糖為主要能量來源。

近年來，生酮飲食在各大媒體上可謂是紅到發(fā)紫。每隔一段時間，就會有關(guān)于生酮飲食的報道出來。當然，這種事情不能怪媒體跟風，只能怪生酮飲食功能的確太多了。

這不，前一段時間奇點糕剛剛寫過一篇關(guān)于生酮飲食可以抗癌的文章，現(xiàn)在就又有科學家發(fā)現(xiàn)，生酮飲食居然還能改善心肌代謝，顯著延緩心衰的進展。

大家也許都知道，心肌細胞與普通的肌肉細胞不同，其能量供應主要是脂肪酸而不是葡萄糖。同時，此前的研究表明，心衰會使患者的心肌細胞能量代謝方式發(fā)生改變，從以脂肪酸為主要能量來源變成以葡萄糖為主要能量來源。

而現(xiàn)在，同時供職于德國癌癥研究中心（DKFZ）和海德堡大學醫(yī)學院的AndreasFischer教授帶領的研究團隊在心血管領域頂級期刊《循環(huán)》雜志上發(fā)表了一項重磅研究。他們發(fā)現(xiàn)，上述過程反過來也是成立的，當心臟能量的供應長期由脂肪酸變?yōu)槠咸烟菚r，也會導致心肌細胞代謝異常，誘發(fā)心衰。而生酮飲食可以明顯改善心肌代謝，顯著延緩心衰的進展。

為了更好的理解這一研究，我們首先需要簡單了解一下NOTCH信號通路。NOTCH信號通路是人體細胞內(nèi)非常保守的一條信號通路，在正常人體胚胎發(fā)育過程中細胞主要負責調(diào)節(jié)胚胎細胞的增殖、分化以及維持干細胞活性等等。

然而近年來，大量的研究表明，NOTCH信號通路與癌癥的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在包括乳腺癌、肺癌、胰腺癌、肝癌等多種實體瘤中，科學家都觀察到了NOTCH信號通路的顯著激活。而之前奇點糕也曾寫過一篇文章，介紹NOTCH通路激活是如何促進非小細胞肺癌形成的。

說了這么多的NOTCH通路，它和心衰又有什么聯(lián)系呢？

俗話說的好，水能載舟亦能覆舟。既然NOTCH通路的激活是多種癌癥所依賴的，那么抑制NOTCH通路顯然也是良好的抗癌策略。因此，部分科學家開發(fā)了一系列的靶向NOTCH的單抗來對抗癌癥，并進行了大量的臨床實驗。

Fischer教授非常關(guān)注NOTCH通路的研究進展，在對兩項NOTCH通路抑制劑治療晚期實體瘤的臨床試驗進行分析時，F(xiàn)ischer教授發(fā)現(xiàn)，NOTCH通路抑制劑在治療癌癥時，很難避免的一個副作用就是誘發(fā)嚴重的心力衰竭[4，5]。

顯然，要想讓NOTCH通路抑制劑更好的服務癌癥患者，必須要弄清楚這一嚴重副作用的發(fā)生機制。為此，F(xiàn)ischer教授開始了本次實驗。

通過給野生小鼠注射NOTCH通路抑制劑，F(xiàn)ischer教授發(fā)現(xiàn)，雖然，剛開始小鼠并沒有表現(xiàn)出什么異常；但是到了第八周，小鼠體內(nèi)的NOTCH通路活性明顯下降，同時超聲檢查發(fā)現(xiàn)，小鼠的心臟開始表現(xiàn)出明顯的心衰癥狀，其心臟射血分數(shù)以及心輸出量都顯著下降。同時，10周后，幾乎所有的實驗組小鼠都死于心衰。這意味著，NOTCH通路抑制劑確實會誘發(fā)心衰。

那么NOTCH通路抑制劑是如何誘發(fā)心力衰竭的呢？

通過對小鼠體內(nèi)各種不同體細胞進行分析，F(xiàn)ischer教授發(fā)現(xiàn)，心臟內(nèi)血管內(nèi)皮細胞表面含有大量的NOTCH信號通路。而此前的研究表明，心臟的營養(yǎng)物質(zhì)供應恰恰是由心臟血管內(nèi)皮細胞負責的[6]。因此Fischer教授懷疑，NOTCH通路抑制劑介導的心衰可能與內(nèi)皮細胞密切相關(guān)。

為此，F(xiàn)ischer教授特異性地抑制了小鼠血管內(nèi)皮細胞中的NOTCH通路，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，血液中的甘油三酯和游離脂肪酸含量顯著上升，同時心肌細胞中的脂肪酸含量顯著降低，并聚集了大量的葡萄糖。這意味著，血管內(nèi)皮細胞中的NOTCH通路對于脂肪酸的跨膜轉(zhuǎn)運以及心肌細胞的脂肪酸供應是必須的。

隨后進一步的研究發(fā)現(xiàn)，血管內(nèi)皮細胞可以降解甘油三酯并將游離的脂肪酸轉(zhuǎn)運至心肌細胞內(nèi)供給能量，而這一過程是由NOTCH通路調(diào)節(jié)的。NOTCH信號的激活可以介導兩條不同的下游通路的激活，一條促進脂酶在內(nèi)皮細胞上的富集加速甘油三酯的降解，另一條的激活則可以加速游離脂肪酸向的轉(zhuǎn)運。

而此前的研究表明，心肌細胞長期以葡萄糖為主要能量來源的話，就會激活細胞內(nèi)的mTOR信號，導致心肌細胞肥大[7]。也就是說，NOTCH通路的抑制，是通過改變心肌細胞的能量供應，激活mTOR信號通路，導致心衰的。

最后，研究人員還找到了兩種防止NOTCH通路被抑制后小鼠快速死于心衰的方法。一種是通過藥物抑制心肌細胞的肥大，不過這一方法雖然有效，但是會引發(fā)一系列的炎癥反應副作用。

而另一種就是生酮飲食。通過給心衰小鼠嚴格的按照生酮飲食標準進行喂食，F(xiàn)ischer教授發(fā)現(xiàn)，小鼠心肌細胞中葡萄糖含量顯著下降，同時小鼠心衰的進展也顯著變慢，生存期也顯著延長，并且不會產(chǎn)生副作用。

這其實也不難理解。既然心肌細胞肥大是由細胞內(nèi)mTOR信號介導的，而mTOR信號的激活是由糖代謝引起的，那么用其他的能量載體替換掉葡萄糖就可以抑制心肌細胞肥大延緩心衰。顯然，能產(chǎn)生大量酮體供能的生酮飲食是一個非常理想的選擇。

總的來說，F(xiàn)ischer教授發(fā)現(xiàn)了NOTCH通路的抑制可以導致心肌細胞能量代謝的改變，誘發(fā)心衰。而心衰也會導致心肌細胞的能量代謝改變，由脂肪酸功能轉(zhuǎn)化為葡萄糖供能。這也許可以解釋為什么心衰進展異常迅速。同時，這也意味著，生酮飲食或可抑制這種惡性循環(huán)，延長心衰患者的生存，不過還是需要聽從醫(yī)生的指導。

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