限制碳水化合物饮食已经成为一种有效的饮食干预非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)NAFLD是西方国家最普遍的肝病形式,影响了大约30%的人口而且已经报道成为心血管和肝脏疾病相关死亡率上升的独立危险因素。然而,这种饮食对NAFLD患者有益的机制尚不完全清楚。

最近的研究,由扬博伦博士来自美国医学院分子与临床医学系哥德堡大学卡大学医院(瑞典哥德堡)发现限制碳水化合物饮食对肥胖NAFLD患者的代谢益处可能涉及肠道菌群组成的变化

研究者进行干预以等热量的低碳水化合物饮食增加(< 30克的碳水化合物和蛋白质含量平均每天3115千卡)的14天10肥胖受试者与非酒精性脂肪肝和使用multi-omics调查其对宿主代谢和肠道微生物群的影响。对基线和1、3、7和14天的参与者粪便样本进行全基因组鸟枪测序,可以调查饮食干预对肠道微生物群的影响。

在伴有NAFLD的肥胖受试者中,减少碳水化合物摄入可改善肝脂代谢并减少炎症.尽管研究人员在研究结束时只报告了轻微的体重减轻,但磁共振波谱显示,所有受试者的肝脏脂肪都显著减少,这在饮食干预开始后的第一天就很明显。除肝脏脂肪减少外,其他心脏代谢危险因素也显著减少,包括极低密度脂蛋白(VLDL)-甘油三酯、空腹血浆甘油三酯浓度和血浆载脂蛋白C-III (VLDL清除抑制剂)。除此之外,减少碳水化合物消耗降低了炎症标志物白细胞介素-6和肿瘤坏死因子的血浆浓度,以及肽激素成纤维细胞生长因子21 (FGF21)的血浆浓度。FGF21是一种新的代谢调节剂,据报道在NAFLD患者中升高,并与肝脏相关脂肪含量,这表明它可以作为NAFLD诊断标志物

减少碳水化合物消耗对肝脏脂肪的影响与肝脏脂肪的显著减少平行从头脂肪生成和血清b-羟基丁酸浓度(线粒体b氧化的标记)的大幅增加。上述结果提示,肝脏脂质积聚减少可能与肝脏钝化有关从头脂肪生成和增加b氧化。

还有一点值得一提低碳水化合物饮食对肝脏脂肪代谢的益处涉及NAFLD患者肠道微生物群组成的变化.仅在饮食干预1天后,肠道菌群就发生了重大变化,在低碳水化合物饮食1周后稳定下来。25个属、94株菌株发生了明显的变异链球菌,Lactococcus埃格泰拉增加;carbohydrate-degrading细菌瘤胃球菌属、真细菌,梭状芽孢杆菌双歧杆菌属在研究期间减少了由于碳水化合物发酵减少,粪便中短链脂肪酸的浓度也降低了。前期研究研究表明,限制碳水化合物饮食可能促进肠道菌群组成的显著变化,因此这些微生物变化可能参与了NAFLD的发展和进展。

关于饮食干预后肠道微生物组的功能变化,低碳水化合物饮食促进微生物向可能被人类使用的叶酸生产转移.除此之外,低碳水化合物饮食肝脏叶酸依赖性一碳代谢相关基因表达上调.然而,因果关系还无法推断,应探索循环叶酸增加的其他来源:例如,在限制碳水化合物饮食的基础上,小肠膳食中叶酸吸收增强。

最后,对第二组7名受试者的活检样本进行肝脏转录组学分析,这些受试者在低碳水化合物饮食7天后显示脂肪酸合成途径下调,叶酸介导的单碳代谢和脂肪酸氧化途径上调。在5个个体中,血清叶酸与肝脂肪之间存在显著相关性,表明叶酸可在改善肝脂肪代谢中发挥作用。然而,在饮食干预期间,参与脂质和氨基酸代谢的其他代谢物(其中一些具有抗氧化特性)也增加,因此也可能参与低碳水化合物饮食的代谢益处。

综上所述,仅1天低碳水化合物饮食后的肠道微生物变化可能是肥胖NAFLD患者脂质代谢改善和炎症减少的部分原因。这些结果强调,有必要进一步研究通过靶向肠道微生物群,探索饮食-微生物群之间的长期相互作用,以预防和/或治疗NAFLD。

参考:

Mardinoglu A,Wu H,Bjornson E等。综合了解限制碳水化合物饮食对人类肝脂肪变性的快速代谢益处细胞金属底座. 2018; 27(3):559-71。内政部:10.1016/j.cmet.2018.01.005。