Nature重磅:生酮飲食不能抗癌,但限制熱量飲食可以,切斷脂質供應,抑制腫瘤生長

生酮飲食(ketogenic-diet,KD)是一種脂肪高比例、碳水化合物低比例,蛋白質和其他營養素合適的配方飲食。

61011634858979562 

撰文 | 王聰 

編輯 | 王多魚 

排版 | 水成文

生酮飲食(ketogenic-diet,KD)是一種脂肪高比例、碳水化合物低比例,蛋白質和其他營養素合適的配方飲食。當人們進行生酮飲食時,身體會代謝産生更多的酮體(包括乙酰乙酸、β-羥丁酸和丙酮),以用作能量來源。

熱量限制(caloric restriction,CR)是指在提供充分的營養成分如必需氨基酸、維生素等,保證不發生營養不良的情況下,限制每日攝取的總熱量,將總熱量減少25-50%。有研究表明,熱量限制不但能延緩腫瘤生長,還能延長實驗動物的壽命。

這兩種飲食方式,都屬於低血糖指數飲食,因為這種飲食方式不會在進食後迅速提高血糖水準。而低血糖指數飲食能夠將血糖水準和胰島素水準控制在最低,這與一些動物模型中的腫瘤生長受到抑制有關,因此低血糖指數飲食被認為能夠抑制腫瘤生長,但與這類飲食相關的其他代謝變化是否會影響腫瘤生長卻並不清楚。

對於大多數癌症患者來説,是不能進行長期進行低血糖飲食的,因為這樣會導致他們體重減輕和肌肉品質降低,不利於疾病治療。但生酮飲食和定期模擬禁食已經在癌症治療的臨床試驗中進行了。這些飲食調節方式對於癌症究竟有何種效果呢?

2021年10月20日,麻省理工學院的 Matthew Vander Heiden 等人在 Nature 發表了題為:Low glycaemic diets alter lipid metabolism to influence tumour growth 的研究論文。

這項研究通過胰腺癌小鼠模型發現,只有熱量限制能夠抑制腫瘤生長,而生酮飲食則不行

並進一步揭示了背後的機制:熱量限制既降低了血漿和腫瘤中的血脂水準,又降低了硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)活性,導致癌細胞既無法從飲食中獲取脂質,又難以自己生産,從而導致腫瘤生長受限。而生酮飲食雖然也降低了SCD活性,但卻增加了血脂水準,因此癌細胞可以通過飲食獲取足夠的脂質來生長分裂。

利用癌細胞的這一特點,可以通過抑制SCD的活性,來抑制腫瘤生長,這可能代表了癌症治療的一個新方向。

18241634858979610

癌細胞會消耗大量葡萄糖,因此人們認為生酮飲食或熱量限制可能通過減少癌細胞可用的葡萄糖量來減緩腫瘤生長。

研究團隊使用胰腺癌小鼠模型對這兩種飲食方式進行了研究,結果發現,只有熱量限制能夠抑制腫瘤生長,因此,研究團隊猜測這兩種飲食方式對血糖水準的降低,在抑制腫瘤生長中發揮的作用並不大。

56941634858979692

圖a:熱量限制飲食顯著抑制了腫瘤生長;圖b:生酮飲食未能顯著抑制腫瘤生長

研究團隊進行了進一步分析,發現這兩種飲食方式的不同之處:熱量限制既降低了血糖水準,又降低了血脂水準,而生酮飲食只降低了血糖水準,卻提高了血脂水準。

缺少脂質會限制腫瘤生長 ,因為快速分裂的癌細胞需要脂質來構建細胞膜,當組織中缺乏脂質時,細胞可以自己製造,這個製造過程需要保持飽和脂肪酸與不飽和脂肪酸的平衡,這種平衡是由硬脂酰輔酶A去飽和酶 (SCD) 調控的, 這種酶負責將飽和脂肪酸轉化為不飽和脂肪酸。 而熱量限制不但降低了血漿和腫瘤中的血脂水準,還降低了硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)的活性, 打破了飽和脂肪酸與不 飽和脂肪酸之間的平衡,進一步削弱了腫瘤的生存環境。 雖然生酮飲食也會破壞硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)的活性,但生酮飲食會增加血脂,從而將飽和脂肪酸與不飽和脂肪的比例維持在對腫瘤生長有利的水準。

36731634858979803

圖a:限制熱量帶來的代謝變化能夠抑制腫瘤生長;圖b:生酮飲食帶來的代謝變化不能抑制腫瘤生長 除了小鼠實驗外,研究團隊還分析了1165名胰腺癌患者的飲食模式與生存時間之間的關係,初步發現顯示,脂肪含量高、碳水化合物含量低的飲食可能與生存時間更長有關,但也與具體的脂肪攝入類型有關。 儘管這項研究顯示熱量限制能夠抑制腫瘤生長,但作者也指出,這種飲食方式並不一定適合所有的癌症患者,因為熱量限制這種飲食模式難以堅持,如果能堅持則會導致體重減輕,對於癌症患者來説,體重減輕可能會限制治療方案的選擇。 不過這項研究揭示了腫瘤對不飽和脂肪酸的依賴,在血脂水準低的情況下,抑制硬脂酰輔酶A去飽和酶(SCD)的活性,能夠切斷癌細胞産生不飽和脂肪酸的能力,從而抑制腫瘤生長。 作者認為,進一步研究飲食會如何影響干預腫瘤生長的代謝變化,或能指導如何在已有的癌症治療策略中加入模擬這類作用的飲食或療法。 82791634858979901 

第一作者 Evan C. Lien(左),通訊 作者 Matthew Vander Heiden(右)   

論文連結: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04049-2         

      中國網是國務院新聞辦公室領導,中國外文出版發行事業局管理的國家重點新聞網站。本網通過10個語種11個文版,24小時對外發佈資訊,是中國進行國際傳播、資訊交流的重要窗口。

      凡本網註明“來源:中國網”的所有作品,均為中國網際網路新聞中心合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其他方式使用上述作品。

電話:0086-10-88828000

傳真:0086-10-88828231

媒體合作:0086-10-88828175

品牌活動合作:0086-10-88828063

廣告合作:0086-10-88825964