综述:生酮饮食与 β- 羟基丁酸酯:糖尿病肾病治疗新希望?

【字体: 时间:2025年03月08日 来源:BMC Nephrology 2.2

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  为探索糖尿病肾病(DKD)治疗新策略,研究人员开展生酮饮食(KD)及 β- 羟基丁酸酯(BHB)相关研究,发现其或可延缓 DKD 进展。

  糖尿病,这个现代社会的 “健康杀手”,正以惊人的速度在全球蔓延。据 2021 年全球流行病学报告显示,约有 5.29 亿人被诊断患有糖尿病。糖尿病若得不到有效控制,就像一颗定时炸弹,会引发一系列并发症,其中糖尿病肾病(DKD)尤为严重。DKD 作为糖尿病主要的微血管并发症,会导致持续性蛋白尿、肾功能进行性下降,甚至发展为终末期肾病,严重威胁患者的生命健康。
目前,DKD 的临床治疗手段有限。常用的肾素血管紧张素醛固酮系统抑制剂、胰高血糖素样肽 - 1 受体激动剂、钠 - 葡萄糖协同转运蛋白 2 抑制剂(SGLT2i)等药物,不仅无法有效阻止 DKD 的进展,还可能带来高钾血症、低血糖、尿路感染等副作用。因此,寻找新的治疗方法迫在眉睫。

在这样的背景下,西南医科大学附属医院的研究人员展开了关于生酮饮食(KD)和 β - 羟基丁酸酯(BHB)在 DKD 防治中的研究。该研究成果发表在《BMC Nephrology》杂志上,为 DKD 的治疗带来了新的希望。

研究人员主要通过检索 PubMed、Web of Science 和 Embase 数据库中的相关文献进行研究。在筛选文献时,排除了与主题无关和重复的文献,最终纳入了符合特定标准的英文研究,以此全面且系统地分析 KD 和 BHB 在 DKD 防治中的作用。

1. KD 和 BHB 的基本信息


KD 是一种高脂肪、低碳水化合物的饮食方式,它能使身体在葡萄糖不足时产生酮体来补充能量。BHB 是酮体的主要成分,在体内有着多种重要作用。它不仅可以作为 “辅助燃料”,还能通过与多种靶蛋白结合,发挥抗氧化、抗炎和心脏保护等功能,比如参与组蛋白酰化修饰,激活 G 蛋白偶联受体(GPCRs)等。

2. KD 和 BHB 的潜在作用机制


  • 控制血糖:KD 的低碳水化合物特性可减少胰岛素分泌,提高胰岛素敏感性,同时其高脂肪含量能促进脂肪氧化,改善胰岛素抵抗。在多项动物和人体研究中,KD 干预后,如 Akita 小鼠、db/db 小鼠以及糖尿病患者,血糖水平明显降低,胰岛素敏感性显著提高。不过,也有研究表明长期 KD 干预可能对血糖控制产生不同影响,这可能与干预时间和实验动物模型有关123
  • 减轻体重:肥胖是 DKD 的独立危险因素,而 KD 能够抑制食欲、增加饱腹感和能量消耗,从而实现体重减轻。在针对肥胖糖尿病患者的研究中,KD 干预后患者体重明显下降,且在降低糖化血红蛋白(HbA1c)水平方面优于其他饮食方式。但在动物实验中,KD 对不同肥胖小鼠模型体重的影响存在差异456
  • 改善脂质代谢:KD 可刺激肝脏脂质氧化,抑制脂肪生成和脂蛋白组装,增强循环甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白(HDL)的清除。在动物和人体研究中,KD 干预后,血液中总胆固醇(TC)和 TG 水平降低,HDL 水平升高。然而,也有研究指出 KD 可能会导致血脂异常,这可能与 KD 中某些成分有关,增加植物性食物含量或许能改善这一情况78
  • 缓解氧化应激:氧化应激是 DKD 发展的重要因素,它会损伤肾小球和肾小管。研究发现,KD 和 BHB 可通过调节代谢途径和表观遗传机制,减轻肾脏氧化应激。在动物模型和细胞实验中,KD 和 BHB 干预后,抗氧化应激基因表达上调,活性氧(ROS)生成减少91011
  • 抑制炎症和纤维化:肾脏组织的炎症和纤维化是 DKD 发展的关键病理基础。KD 和 BHB 能够抑制炎症反应和纤维化进程。在动物和细胞实验中,KD 和 BHB 干预后,炎症因子分泌减少,纤维化相关蛋白表达降低。不过,也有研究表明高浓度 BHB 可能会激活某些信号通路,促进肾纤维化,这说明 BHB 浓度可能是影响肾纤维化的关键因素121314
  • 调节自噬:自噬是细胞维持内环境稳定的重要机制,对 DKD 的预后有重要影响。研究发现,KD 和 BHB 可促进自噬,清除受损细胞成分,延缓细胞衰老。在动物实验和临床研究中,KD 和 BHB 干预后,自噬标志物水平升高,自噬功能增强1516
  • 激活 Sirtuin 1(SIRT1):SIRT1 是一种依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的 III 类组蛋白去乙酰化酶,在细胞代谢和衰老过程中起重要作用。KD 和 BHB 可能通过激活 SIRT1,改善胰岛素敏感性,调节血糖和脂质代谢。在动物实验中,KD 干预后,小鼠血清和白色脂肪组织中 SIRT1 表达增强,但目前缺乏足够证据表明 KD 和 BHB 能直接调节 SIRT1 来防治 DKD1718

3. KD 和 BHB 在 DKD 防治中的应用


  • 临床试验:在部分临床试验中,KD 干预可改善 DKD 患者的肾功能,降低血清肌酐、胱抑素 C 水平,减少蛋白尿,同时还能降低患者的体重、血糖、HbA1c、空腹胰岛素、低密度脂蛋白胆固醇(LDL - C)和白细胞介素 - 6(IL - 6)水平,提高 HDL - C 水平。此外,维持血液中适当的 BHB 水平(0.09 - 0.27 mmol/L)与降低 DKD 风险相关192022
  • 临床前实验:在动物实验中,KD 可降低 1 型糖尿病(T1D)和 2 型糖尿病(T2D)小鼠的血糖水平,促进体重减轻,改善肾功能,减轻蛋白尿和血尿素氮水平。BHB 也能减轻糖尿病小鼠的蛋白尿,改善肾脏组织学特征,调节炎症因子和氧化应激水平212324

研究结论与讨论


研究表明,KD 在改善体重、血糖和脂质代谢,缓解氧化应激,调节自噬,抑制炎症和纤维化等方面具有一定作用,有助于预防 DKD,对 2 型糖尿病(T2D)患者有益。然而,KD 也存在一些副作用,如腹泻、维生素缺乏、尿钙升高、肾结石等,且其较高的蛋白质含量可能会加速肾功能下降,引发心血管事件,还可能导致骨质疏松和骨折。此外,KD 不能与 SGLT2i 联合使用,否则可能引发酮症酸中毒,而且 KD 的适口性差,患者依从性低。

BHB 作为酮体的主要成分,介导了 KD 的许多代谢益处和器官保护功能。它通过调节表观遗传机制和参与多种信号通路发挥作用,但高浓度 BHB 易导致酮症酸中毒,且目前缺乏临床数据直接支持其作为治疗药物。

总的来说,该研究为 DKD 的防治提供了新的思路和潜在的治疗方法,但 KD 和 BHB 在 DKD 治疗中的应用仍需进一步研究,以明确其最佳使用方式、剂量和安全性,为临床实践提供更可靠的依据。

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