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《细胞》子刊:高脂饮食有利延长寿命降低癌症风险

浏览量: 发布时间:2017-12-24 18:56

(原标题:《细胞》子刊:厉害了,科学家发现高脂饮食延缓衰老、降低患癌风险的具体分子机制 | 科学大发现)

高脂饮食是否可以延长寿命甚至发挥抗癌作用,一直都有很大的争议。例如,近日权威医学杂志《柳叶刀》上发表的文章,说较高的脂肪摄入(35%能量由脂肪提供)有利于降低全因死亡风险(1),就被许多人质疑了。同样地,身为网红的Fred Hatfield老爷子靠高脂饮食的抗癌经历,可能就更没人相信了(反正奇点君在看到下面两项研究之前是怀疑的)。

而现在,两篇发表在《细胞》杂志子刊上的文章,不仅证明了单一因素控制下的高脂饮食的确有利于延长寿命和降低癌症风险等多种好处,而且还找到了其中的具体分子机制

一篇是今年9月5日,来自加州大学戴维斯分校Jon Ramsey教授的团队在小鼠实验中发现,在相同卡路里食物摄入下,相比于高碳水化合物(65%的能量由碳水化合物提供)、低脂肪饮食的小鼠来说,高脂肪(89%的能量来自脂肪)、低碳水化合物饮食的小鼠,其平均寿命延长了13%。不仅如此,高脂饮食的小鼠,在老年时期保持了更好的记忆力,肌肉质量,和运动能力,同时还降低了癌症发病风险。这一发现发表在《细胞代谢》杂志上(2)。

Ramsey教授

而另一篇则是今年8月17日,来自Aarhus大学Mogens Johannsen教授的团队在糖尿病患者体内发现了一种人类自我解毒的新机制。人体在脂肪氧化代谢的过程中产生的一种酮体,乙酰乙酸,可以特异性与人体糖代谢过程中产生的细胞毒性物质,甲基乙二醛结合,生成毒性较低的反应物,随后在血液中被降解。这一发现发表在《细胞生物化学》杂志上(3)。

Johannsen教授

为了更好的理解这两项研究,我们首先需要简单了解一下高脂饮食。正常情况下,人体应该是由食物中的葡萄糖供能。而在高脂饮食中,由于碳水化合物的摄入不足,因此会促进肝脏燃烧脂肪,将脂肪分解为酮体,给大脑供能。因此,某些情况下高脂饮食又称为生酮饮食。而这里的酮体有三种,除了上述的乙酰乙酸外还有丙酮,以及Ramsey教授发现具有多种“妙用”的β-羟基丁酸

接下来就到了酮体大展身手的时候了。

先说一说乙酰乙酸和它的“冤家”甲基乙二醛吧。甲基乙二醛(MGO)是糖酵解过程中产生的一种副产物这种物质本身具有高度化学反应活性,可以与特定的DNA与蛋白质反应。虽然在生理条件下,机体内存在一系列的酶将其降解,但是,由于降解反应进行的并不完全,人体血浆中仍有极少量的MGO存在。例如,在正常人体血浆中,其浓度仅在140nM左右,而对于糖尿病患者来说,由于血糖浓度较高,这一数值为340nM(4,5,6)。

而人们发现,正是这极少量的没有被降解的MGO,可以对人体的蛋白质以及DNA等进行化学修饰,造成一系列的与年龄相关的疾病,包括糖尿病,心血管疾病,癌症和中枢神经系统疾病,并且其具体的致病机制近年来已经研究的很清楚了(4)。

同时,由于糖尿病患者体内的MGO水平较高,因此,某些糖尿病并发症也是由MGO引起的,例如糖尿病性神经病变(7)。于是,科学家多年前就已经开始开发MGO清除剂了,只不过由于技术的限制,目前这些药物还不能应用于临床实践。

Johannsen教授发现,在体外实验中,脂肪代谢产生的乙酰乙酸清除MGO的能力明显强于目前已知的多种人工合成的MGO清除剂,可以有效抑制MGO产生的毒性反应。同时,在体内,通过对食物中的碳进行标记,Johannsen教授进一步证明,机体糖代谢产生的MGO的确可以被脂肪代谢产生的乙酰乙酸中和。

甲基乙二醛(MG)与乙酰乙酸(ACACO)的代谢





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