近年來的大規模流行病學調查顯示，非酒精性脂肪肝病（NAFLD）的發病率在顯著增加。例如，在美國等西方國家中，每10個成年人，就有2 - 3個NAFLD患者。而對於肥胖人群來說，這一數值更加恐怖，每10個胖子中就有9個NAFLD患者[1]。
雖然在短時間內，我們可能感受不到它的威脅，但肝臟脂肪的長期積累，終究會引發肝臟炎症，進一步發展為肝纖維化，肝衰竭甚至肝癌等等。同時，NAFLD還是獨立的心血管疾病以及2型糖尿病的高危風險因素[2,3]。
追求健康養生的現代人，開始努力去給肝臟減肥。不過對於NAFLD患者來說，目前最好的治療辦法是連科學家也搞不清為什麼會有效的低碳飲食療法[4]。但要是能管住嘴的話，誰還會得這毛病，更何況飲食干預一旦停止，它還很容易就反彈。
因此，搞清楚低碳飲食的機制，開發替代治療方案迫在眉睫。
近日，來自瑞典哥德堡大學分子與臨床醫學系的Jan Boren教授領導的研究團隊，通過對一組NAFLD患者進行飲食干預聯合多組學分析，首次確定了低碳飲食治療NALFD的可能機制，並將這一研究發表在“細胞代謝”雜誌上[5]。
Boren教授發現，低碳飲食之所以可以在不改變患者體重情況下，兩週將肝臟脂肪含量降低43.8％，與葉酸密切相關。具體來說，低碳飲食會促使患者腸道微生物中生產葉酸的鏈球菌豐度顯著增加，而葉酸濃度的增加會導致肝臟代謝的改變，抑制肝臟細胞內脂肪的合成，同時加速脂肪的氧化分解。
說到這一研究，就不得不提低碳飲食和腸道微生物的關係了。
此前的研究已經表明，低碳飲食在顯著抑制NAFLD進展的同時，還會顯著改變患者的腸道微生物[6]。有趣地是，一些研究人員還發現，NAFLD在進展的過程中也都伴隨著腸道微生物的變化，而腸道微生物移植也可以抑制NAFLD進展[7]。
因此，Boren教授懷疑，低碳飲食可以顯著抑制NAFLD進展，應該靠的就是腸道微生物。
為此，Boren教授首先招募了一組NAFLD患者，進行為期兩個星期的低碳飲食干預計劃，使用等熱量的蛋白質替代他們飲食中的大部分碳水化合物，並在兩週後聯合多組學方法對患者肝臟和腸道微生物進行分析。
核磁共振檢查顯示，在開始低碳飲食後僅一天，患者肝臟中的脂肪含量就開始下降。而兩週後患者的肝臟脂肪含量平均下降了43.8％，空腹血液甘油三脂含量降低了48.4％。而在實驗結束一個月後，Boren教授又對實驗參與者進行了MRS檢查，結果發現，回歸正常生活後，他們的肝臟脂肪含量又回到了之前的水平。這也意味著，實驗中肝臟脂肪含量的下降的確是由飲食模式改變介導的。
使用同位素標記，Boren教授發現，低碳飲食兩個星期後，患者體內肝細胞脂肪從頭合成水平降低了近80％，而脂肪氧化能力增強了4.9倍。同時，隨著肝臟脂肪含量降低，肝臟功能改善，患者肝臟蛋白質合成顯著增加，損傷得以修復，肝臟炎症水平也得到控制。
由於大量的研究表明，低碳飲食和腸道微生物的改變以及NAFLD的密切相關[8]。因此，Boren教授對患者的腸道微生物進行了系統分析，結果發現，在進行低碳飲食干預僅一天后，有94株腸道微生物豐度顯著改變。其中，一種腸道微生物鏈球菌的豐度顯著增加，並產生了大量的葉酸，使患者血清葉酸水平顯著增加。
此前的研究表明，缺乏葉酸會誘導肝臟促炎性因子分泌的增加以及肝臟脂肪代謝受損，導致肝臟脂肪堆積和纖維化。同時，也有大量的證據表明，葉酸缺乏也促進NAFLD的發生[9] 。因此，Boren教授隨後開始研究患者肝臟脂肪水平的降低是否由鏈球菌產生的葉酸介導的。
通過對不同時間患者血清葉酸濃度和脂肪含量進行測量並進行部分回歸分析建立線性混合模型，Boren教授發現，血清葉酸濃度的增加可以解釋患者肝臟35.4％的脂肪含量降低。同時，通過對患者肝臟細胞進行轉錄組分析，Boren教授還發現，患者肝細胞內參與脂肪酸合成的基因表達顯著下調，同時參與脂肪酸氧化的基因表達升高。
總體來說，Boren教授發現，即使進行短期低碳水化合物等熱量飲食，也能顯著增加NAFLD患者肝臟蛋白質含量，顯著改善NAFLD患者的多種代謝。特別地，他們觀察到肝臟脂肪合成明顯減少，脂肪酸氧化顯著增加，導致肝臟脂肪急劇減少。
同時，他們還發現，低碳飲食會使腸道微生物迅速向葉酸的生產轉移。同時，葉酸濃度的增加，可能會導致肝臟脂肪的急劇減少。這也意味著，對於NAFLD患者來說，適當補充葉酸或許很有必要。
雖然在短時間內，我們可能感受不到它的威脅，但肝臟脂肪的長期積累，終究會引發肝臟炎症，進一步發展為肝纖維化，肝衰竭甚至肝癌等等。同時，NAFLD還是獨立的心血管疾病以及2型糖尿病的高危風險因素[2,3]。
追求健康養生的現代人，開始努力去給肝臟減肥。不過對於NAFLD患者來說，目前最好的治療辦法是連科學家也搞不清為什麼會有效的低碳飲食療法[4]。但要是能管住嘴的話，誰還會得這毛病，更何況飲食干預一旦停止，它還很容易就反彈。
因此，搞清楚低碳飲食的機制，開發替代治療方案迫在眉睫。
近日，來自瑞典哥德堡大學分子與臨床醫學系的Jan Boren教授領導的研究團隊，通過對一組NAFLD患者進行飲食干預聯合多組學分析，首次確定了低碳飲食治療NALFD的可能機制，並將這一研究發表在“細胞代謝”雜誌上[5]。
Boren教授發現，低碳飲食之所以可以在不改變患者體重情況下，兩週將肝臟脂肪含量降低43.8％，與葉酸密切相關。具體來說，低碳飲食會促使患者腸道微生物中生產葉酸的鏈球菌豐度顯著增加，而葉酸濃度的增加會導致肝臟代謝的改變，抑制肝臟細胞內脂肪的合成，同時加速脂肪的氧化分解。
Boren教授
說到這一研究，就不得不提低碳飲食和腸道微生物的關係了。
此前的研究已經表明，低碳飲食在顯著抑制NAFLD進展的同時，還會顯著改變患者的腸道微生物[6]。有趣地是，一些研究人員還發現，NAFLD在進展的過程中也都伴隨著腸道微生物的變化，而腸道微生物移植也可以抑制NAFLD進展[7]。
因此，Boren教授懷疑，低碳飲食可以顯著抑制NAFLD進展，應該靠的就是腸道微生物。
為此，Boren教授首先招募了一組NAFLD患者，進行為期兩個星期的低碳飲食干預計劃，使用等熱量的蛋白質替代他們飲食中的大部分碳水化合物，並在兩週後聯合多組學方法對患者肝臟和腸道微生物進行分析。
核磁共振檢查顯示，在開始低碳飲食後僅一天，患者肝臟中的脂肪含量就開始下降。而兩週後患者的肝臟脂肪含量平均下降了43.8％，空腹血液甘油三脂含量降低了48.4％。而在實驗結束一個月後，Boren教授又對實驗參與者進行了MRS檢查，結果發現，回歸正常生活後，他們的肝臟脂肪含量又回到了之前的水平。這也意味著，實驗中肝臟脂肪含量的下降的確是由飲食模式改變介導的。
那麼低碳飲食是如何降低患者肝臟脂肪的呢？
使用同位素標記，Boren教授發現，低碳飲食兩個星期後，患者體內肝細胞脂肪從頭合成水平降低了近80％，而脂肪氧化能力增強了4.9倍。同時，隨著肝臟脂肪含量降低，肝臟功能改善，患者肝臟蛋白質合成顯著增加，損傷得以修復，肝臟炎症水平也得到控制。
由於大量的研究表明，低碳飲食和腸道微生物的改變以及NAFLD的密切相關[8]。因此，Boren教授對患者的腸道微生物進行了系統分析，結果發現，在進行低碳飲食干預僅一天后，有94株腸道微生物豐度顯著改變。其中，一種腸道微生物鏈球菌的豐度顯著增加，並產生了大量的葉酸，使患者血清葉酸水平顯著增加。
葉酸與肝臟脂肪代謝
此前的研究表明，缺乏葉酸會誘導肝臟促炎性因子分泌的增加以及肝臟脂肪代謝受損，導致肝臟脂肪堆積和纖維化。同時，也有大量的證據表明，葉酸缺乏也促進NAFLD的發生[9] 。因此，Boren教授隨後開始研究患者肝臟脂肪水平的降低是否由鏈球菌產生的葉酸介導的。
通過對不同時間患者血清葉酸濃度和脂肪含量進行測量並進行部分回歸分析建立線性混合模型，Boren教授發現，血清葉酸濃度的增加可以解釋患者肝臟35.4％的脂肪含量降低。同時，通過對患者肝臟細胞進行轉錄組分析，Boren教授還發現，患者肝細胞內參與脂肪酸合成的基因表達顯著下調，同時參與脂肪酸氧化的基因表達升高。
總體來說，Boren教授發現，即使進行短期低碳水化合物等熱量飲食，也能顯著增加NAFLD患者肝臟蛋白質含量，顯著改善NAFLD患者的多種代謝。特別地，他們觀察到肝臟脂肪合成明顯減少，脂肪酸氧化顯著增加，導致肝臟脂肪急劇減少。
同時，他們還發現，低碳飲食會使腸道微生物迅速向葉酸的生產轉移。同時，葉酸濃度的增加，可能會導致肝臟脂肪的急劇減少。這也意味著，對於NAFLD患者來說，適當補充葉酸或許很有必要。
參考資料：
- Lazo M, Hernaez R, Eberhardt M S, et al. Prevalence of nonalcoholic fatty liver disease in the United States: the Third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988–1994[J]. American journal of epidemiology, 2013, 178(1): 38-45.
- Marengo A, Rosso C, Bugianesi E. Liver cancer: connections with obesity, fatty liver, and cirrhosis[J]. Annual review of medicine, 2016, 67: 103-117.
- Targher G, Byrne C D, Lonardo A, et al. Non-alcoholic fatty liver disease and risk of incident cardiovascular disease: a meta-analysis[J]. Journal of hepatology, 2016, 65(3): 589-600.
- Rinella M E, Sanyal A J. Management of NAFLD: a stage-based approach[J]. Nature reviews Gastroenterology & hepatology, 2016, 13(4): 196.
- Mardinoglu A, Wu H, Bjornson E, et al. An integrated understanding of the rapid metabolic benefits of a carbohydrate-restricted diet on hepatic steatosis in humans[J]. Cell metabolism, 2018, 27(3): 559-571. e5.
- David L A, Maurice C F, Carmody R N, et al. Diet rapidly and reproducibly alters the human gut microbiome[J]. Nature, 2014, 505(7484): 559.
- Zhou D, Pan Q, Shen F, et al. Total fecal microbiota transplantation alleviates high-fat diet-induced steatohepatitis in mice via beneficial regulation of gut microbiota[J]. Scientific reports, 2017, 7(1): 1529.
- Leung C, Rivera L, Furness J B, et al. The role of the gut microbiota in NAFLD[J]. Nature Reviews Gastroenterology & Hepatology, 2016, 13(7): 412.
- Christensen K E, Wu Q, Wang X, et al. Steatosis in Mice Is Associated with Gender, Folate Intake, and Expression of Genes of One-Carbon Metabolism–3[J]. The Journal of nutrition, 2010, 140(10): 1736-1741.
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