斯坦福大学Cell重写酮症规则手册：抑制饥饿和促进减肥的代谢物

　　

斯坦福大学领导的一个研究小组发现了一种涉及BHB-氨基酸的新的酮症途径，揭示了它的作用，如食欲抑制，并为研究和治疗提供了新的途径。

生酮饮食（俗称 “Keto”）和间歇性禁食已经广受欢迎，吸引了从休闲健身爱好者到耐力运动员的所有人。这两种方法都旨在利用酮症，这是一种人体燃烧脂肪而不是碳水化合物来获取能量的代谢状态。支持者强调了这两种方法的一系列益处，包括减肥和增强大脑健康。

现在，一个合作研究小组正在解决围绕酮症的未解之谜。

这个由斯坦福医学院病理学副教授、Sarafan ChEM-H研究所学者Jonathan Long和贝勒医学院儿科学教授Yong Xu共同领导的研究小组，并没有对日益增多且往往令人困惑的生酮饮食效果文献进行补充，而是专注于酮体本身的潜在化学性质。

他们的发现——一个以前未知的代谢途径和一个“酮”代谢物家族——可能会改写我们对酮症如何影响代谢的理解，包括在大脑中。

Long说：“事实证明酮症并不是一个单一的状态，身体处理酮分子的方式要复杂得多，也有细微差别，这可以解释它的一些更有趣的效果。”这项研究发表在《细胞》杂志上。

代谢科学的新篇章

葡萄糖是人体的主要能量来源，当缺乏葡萄糖时，人体就会换档，分解脂肪产生酮体作为替代燃料。这一过程的核心是最丰富的酮体--β-羟丁酸（BHB）。

到目前为止，科学家们认为酮症有两种主要的生化途径：在肝脏中产生BHB的生酮和在全身消耗BHB作为能量的酮解（或酮氧化）。人们认为这些途径可以说明一切。

Long和他的团队并不这么认为。他们决定再研究一下酮类，尤其是BHB，在人体内的作用。他们决定退后一步，而不是深入研究生酮饮食的下游影响——比如它对认知或代谢健康的潜在好处——已经有争议的文献。

“让我们抛开所有所谓的影响，专注于这些代谢物的化学作用，‘它们是从哪里来的？’‘会去哪里？’”

在对小鼠和人类进行的一系列实验中，研究人员操纵BHB的可用性，以探索它如何影响新陈代谢和能量平衡。他们发现了一个以前未知的代谢“分流途径”，其中酶将BHB附着在氨基酸上，产生一系列他们称之为BHB-氨基酸的化合物。

“如果把道路比作高速公路系统，分流就是匝道，”Long解释说。“我们想说的是，这不是引导交通的主要道路，但它会把你带到一个非常有趣和不寻常的地方。”

大脑中的酮类

酮类分流的发现表明，酮类在人体代谢过程中还有其他的、以前未被认识到的作用。关键的问题仍然存在：它们是惰性的副产品，还是积极地影响身体对酮症的反应？

为了回答这些问题，朗和他的合作者将注意力集中在大脑上——一个有充分证据证明的现象驱动了这一焦点：当人们处于酮症状态时，他们的饥饿感往往会减少。

“当我禁食或减肥时，我不觉得饿，这是酮症的一个公认的方面，与进食和能量平衡的神经生物学有关。”

此外，研究小组注意到，他们正在研究的代谢物在化学上类似于Long及其同事最近发现的另一种调节饥饿和食欲的分子：Lac-Phe。乳酸-苯丙氨酸是短跑运动后体内产生的，有降低食欲的作用。这种化学相似性引导了他们的研究，提出了一个问题：在酮症条件下，这些酮代谢产物是否在食欲抑制和体重调节中发挥积极作用？

研究人员发现，BHB-氨基酸抑制摄食行为，促进体重减轻，揭示了酮症和能量调节之间的有力联系。“这第三条，即分流通路对食欲的调节和酮症相关的减肥很重要，”Long说。

对治疗和研究的启示

通过揭示这一以前未知的途径，研究人员创造了一个机会，重新审视有关生酮饮食据称有益的机制的长期问题。

到目前为止，“我们对酮症的基本认识实际上是不完整的，现在，我们可以通过新的视角重新审视所有这些现象。”

例如，虽然生酮饮食在控制耐药癫痫儿童癫痫发作方面具有独特的效果，但尚不清楚其他益处，如改善认知或代谢健康，是否真实，如果是，它们是如何起作用的。这些代谢物的鉴定为系统地研究这些影响提供了一个新的框架。

接下来是什么?

事实上，Long和他的合作者已经在Wu Tsai神经科学研究所的支持下重新研究癫痫。

Long博士与斯坦福大学癫痫临床专家Juliette Knowles博士合作，正在研究新发现的分流通路及其代谢物是否在癫痫发作控制中发挥作用。如果是这样的话，这可能会打开一扇门，让新的治疗方法复制酮症的好处，而不需要严格的饮食方案。

随着研究小组继续探索酮症的基础生物学，他们的工作可能为更深入地了解酮症的治疗潜力铺平道路——不仅仅是癫痫，还有一系列代谢和神经系统疾病。

“现在我们对这些途径有了更好的了解，我们可以提出更好的问题，比如这些产品是如何以及为什么起作用的，以及它们可能带来的风险或局限性，”Long说。