生酮飲食(ketogenic diet，簡稱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，既不影響正常的生長發育，同時又具有治療癲癇、腫瘤等疾病的作用。
生酮飲食可將碳水化合物的含量減少至足以誘導機體進行酮症的代謝狀態。 生酮飲食是一種非常有效的減肥飲食方式，還可有益於其他幾種疾病的治療。
1.Cell：生酮飲食有益新證據!酮體產生增強腸道幹細胞的再生能力
doi:10.1016/j.cell.2019.07.048
在一項新的研究中，來自美國麻省理工學院的研究人員發現了生酮飲食或高脂肪飲食的意外效果：高水平的酮體(ketone body)，即脂肪分解產生的分子，有助於腸道維持大量的成體幹細胞，這是對於保持腸道內壁健康至關重要。他們還發現即便在沒有攝入高脂肪飲食的情形下，腸道幹細胞會也產生異常高水平的酮體。這些酮體激活了一種眾所周知的稱為Notch的信號通路，該通路之前已被證實有助於調節幹細胞分化。相關研究結果近期發表在Cell期刊上，論文標題為“Ketone Body Signaling Mediates Intestinal Stem Cell Homeostasis and Adaptation to Diet”。
論文通訊作者、麻省理工學院科赫綜合癌症研究所成員、生物學副教授Omer Yilmaz說，“酮體是代謝物如何指導腸道幹細胞命運的首批例子之一。這些酮體通常被認為在營養壓力期間在能量維持中起關鍵作用，它們通過激活Notch通路來增強幹細胞功能。不同營養狀態或飲食中酮體水平的變化使得幹細胞能夠適應不同的生理學條件。”
在這項針對小鼠的研究中，這些研究人員發現，與攝入正常飲食的小鼠體內的腸道幹細胞相比，生酮飲食增強腸道幹細胞的再生能力，使得它們能夠更好地從腸道內壁的損傷中恢複過來。
2.Cell Rep：新發現!生酮飲食或具有潛在的抗癌效應!
doi:10.1016/j.celrep.2019.07.027
我們都知道，控製血糖水平能夠幫助有效避免或控製糖尿病進展，近日，一項刊登在國際雜誌Cell Reports上的研究報告中，來自德克薩斯大學的研究人員通過研究發現，限製血糖水平或許也能夠有效抑製某些癌症發生。
文章中，研究者成功抑製了肺癌小鼠機體中循環葡萄糖的水平，給予小鼠生酮飲食就能夠實現機體中循環葡萄糖的限製，生酮飲食中的含糖量非常低，同時研究者還給予小鼠服用一種糖尿病藥物來抑製其血液中的葡萄糖被腎髒重新吸收。研究者表示，生酮飲食和血液葡萄糖的藥理學限製都會抑製肺癌小鼠鱗狀細胞癌的後期生長和進展，由於這些幹擾措施並不會導致腫瘤萎縮，但卻可以抑製腫瘤進展，這就提示，此類癌症對葡萄糖限製策略非常易感。
由於多種類型的癌症都高度依賴於葡萄糖作為其能量供應，研究者Kim和同事此前在實驗室研究中發現，鱗狀細胞癌或許要比其它類型的癌症更加依賴於葡萄糖(糖類)，Kim說道，這項對小鼠研究的關鍵在於，僅僅生酮飲食就會對鱗狀細胞癌小鼠產生腫瘤生長的抑製效應，當與糖尿病藥物和化療相結合時，其就會更加有效抑製癌症的進展。然而，葡萄糖的限製並不會對非鱗狀細胞癌癌症類型產生任何效應。
這種葡萄糖限製的方法或許具有癌症類型特異性，其無法應用到所有癌症治療中;此外，研究人員還分析了192名肺部或食管鱗狀細胞癌，以及120名肺腺癌患者機體血液樣本中的葡萄糖水平，他們在當天隨機采集參與者的血液樣本，並將其分類為低於或高於120mg/dL濃度的血液樣本(診斷糖尿病的一個臨床指標)，其中並沒有參與者被診斷為糖尿病。
3.Nature：重磅!生酮飲食或能有效增強靶向性癌症療法的作用效果!
doi:10.1038/s41586-018-0343-4
近日，刊登在國際雜誌Nature上的一篇研究報告中，來自威爾康乃爾醫學院(Weill Cornell Medical College)的科學家們通過對小鼠進行研究發現，生酮飲食(一種低碳水化合物且高脂肪的飲食)或能改善當前抗癌藥物的作用效果。文章中，研究人員解釋了為何靶向作用胰島素激活酶類磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)的特殊抗癌藥物並不像我們想象中那麼有效，PI3K的突變常常與多種癌症發生直接相關。
本文研究結果或能幫助研究人員開發新型策略來增強療法的抗癌潛能;研究者Lewis C. Cantley博士說道，任何靶向作用PI3K的藥物都無法有效發揮作用，除非患者通過飲食或療法維持較低的血糖水平，如果通過生酮飲食降低機體胰島素的水平，或許就能夠明顯改善這些抗癌藥物的作用效果。
研究者Benjamin D. Hopkins表示，如果我們關閉了PI3K通路，就會促進癌細胞的生長，研究人員本應該觀察到患者對這些藥物所產生的臨床反應，但實際上他們並未觀察到這些反應，文章中，研究者發現，利用名為Buparlisib的PI3K抑製劑來治療胰腺腫瘤小鼠，小鼠機體中胰島素水平的上升就會再度激活PI3K的表達，而重新激活PI3K就會使得藥物變得相對無效了，而且胰島素的反彈提升也會挽救患者免於腫瘤而死亡。
4.Cell：震驚!腸道細菌在生酮飲食的抗癲癇作用中起著關鍵作用
doi:10.1016/j.cell.2018.04.027
在一項新的研究中，來自美國加州大學洛杉磯分校的研究人員鑒定出在高脂肪低碳水化合物生酮飲食(high-fat, low-carbohydrate ketogenic diet)的抗癲癇作用中起著重要作用的特定腸道細菌。這項研究是首次建立癲癇易感性和腸道菌群---人體腸道中存在著的100萬億個左右的細菌和其他微生物---之間的因果關係。相關研究結果於2018年5月24日在線發表在Cell期刊上，論文標題為“The Gut Microbiota Mediates the Anti-Seizure Effects of the Ketogenic Diet”。論文通信作者為加州大學洛杉磯分校綜合生物學與生理學助理教授Elaine Hsiao博士。
Hsiao說，這種生酮飲食具有許多健康益處，包括對抗癲癇藥物不作出反應的癲癇患兒遭受更少的癲癇發作。然而，人們對這種飲食如何幫助癲癇患兒一直沒有給出明確的解釋。在這項將小鼠作為更全麵理解癲癇的動物模型的研究中，這些研究人員發現這種飲食在不到四天的時間內就會大幅改變腸道菌群，而且吃這種飲食的小鼠的癲癇發作顯著減少。
為了測試腸道菌群對阻止癲癇發作是否是重要的，這些研究人員分析了生酮飲食對兩種小鼠的影響：那些在無菌實驗室環境中作為無菌飼養的小鼠，以及那些用抗生素治療來殺滅腸道微生物的小鼠。論文第一作者、Hsiao實驗室研究生Christine Olson 說，“在這兩種小鼠下，我們發現生酮飲食不再有效地阻止癲癇發作。 這表明腸道菌群對這種飲食有效地減少癲癇發作是必需的。”
接著他們鑒定出兩種類型的細菌---Akkermansia muciniphila和Parabacteroides，這種生酮飲食會增加它們的水平，而且它們在提供這種保護中發揮著關鍵作用。
有了這些新知識，這些研究人員研究了給予這兩種細菌的無菌小鼠。Olson說，“我們發現如果我們能夠一起給予這兩種特定的細菌，那麼我們就能夠恢複生酮飲食對這種這些小鼠的保護作用。如果我們進給予這兩種細菌中的一種，那麼它們就不會阻止癲癇發作。這表明這兩種不同的細菌當它們都存在時發揮一種獨特的功能。”
這些研究人員測量了腸道、血液和海馬體---一個在擴散癲癇中起著重要作用的大腦區域---中的數百種生化物質的水平。他們發現，這些在腸道菌群中的水平可通過生酮飲食加以提高的細菌會以影響海馬體中的神經遞質的方式改變腸道和血液中的生化物質水平。
這些細菌是如何做到這一點的?論文共同作者、Hsiao實驗室博士後學者Helen Vuong 說，“這些細菌增加大腦中的γ-氨基丁酸(GABA)---一種沉默神經元的神經遞質---相對於大腦中的穀氨酸---一種激活神經元使之放電的神經遞質---的水平。”
5.兩篇Cell Metabolism表明生酮飲食有望改善記憶，提高健康壽命
doi:10.1016/j.cmet.2017.08.004; doi:10.1016/j.cmet.2017.08.005
根據兩項發表在Cell Metabolism期刊上的研究，吃高脂肪低碳水化合物的飲食讓小鼠活得更長，活得更加健康。
在第一項研究中，來自美國加州大學舊金山分校和巴克老齡研究所的研究人員讓小鼠循環地吃生酮飲食(ketogenic diet)和非生酮飲食(non-ketogenic diet)，這迫使它們的身體產生被稱作酮體的脂肪酸，從而通過嚴格限製碳水化合物攝取來促進代謝。相比於吃對照飲食的小鼠，這些一周吃非生酮飲食下一周吃生酮飲食的小鼠不會變胖，它們的記憶也未下降，而且它們的中年死亡率下降了。
在第二項研究中，來自美國加州大學戴維斯分校的研究人員讓小鼠在14月內吃生酮飲食，這些小鼠除了表現出類似的結果之外，在運動功能、握力和肌肉質量的其他指標上也得到改善。
生酮飲食通過嚴格限製碳水化合物攝取來模擬饑餓的生理學影響，其中碳水化合物是細胞代謝的常用底物。這會調動酮體，隨後酮體作為細胞代謝的主要底物，特別是在神經元中。人們一直在動物和人類中研究所謂的“禁食(fasting diet)”以便確定其安全性和有效性。
這兩項以小鼠為實驗對象的研究也報道了這種特定飲食對心髒功能和基因調節的影響。它們是首次證實吃生酮飲食的動物在認知功能上獲得改善。不過還有待觀察的是，類似的結果是否可能在吃生酮飲食的人類中發生。Verdin說，“觀察到對大腦功能產生如此深刻的影響令我們感到非常激動人心。我們的結果並沒有提示著這種情形是否在人體中發生。針對這一點，我們將需要開展廣泛的臨床試驗。”
6.PLoS ONE：生酮飲食及高壓氧療法結合或可有效抵禦惡性轉移癌的擴散
doi:10.1371/journal.pone.0065522
近日，來自南佛羅裏達大學的研究者通過研究揭示，無毒飲食和高壓氧結合療法或許可以有效增加惡性轉移癌模型小鼠的生存時間，相關研究成果刊登於國際雜誌PLoS One上。
研究者Dominic D'Agostino博士表示，兩種無毒的癌症佐劑療法，即生酮飲食以及高壓氧療法的結合或許對於模型小鼠生存時間的延長具有明顯的效應。我們的研究表明，這兩種療法結合所帶來的明顯效應。
這項研究中，研究者通過對惡性轉移癌的小鼠喂食高糖類飲食或者生酮飲食(兩個研究對象組)，兩組小鼠都接受高壓氧療法，即使用特殊的暗箱增加組織的氧氣供給量。
生酮飲食可以在生理學上促進物質的轉移利用以及酮體類能量的利用，即促進從葡萄糖到脂肪酸的利用;正常的健康細胞可以使用酮體類來作為能量，但是癌細胞缺少這種代謝的靈活性，其會對擇性地被降低的葡萄糖水平所影響，實體瘤同樣存在低氧區域，低氧區域可以促進腫瘤生長以及癌症轉移。
當兩種療法同時獨立降低疾病的進展時，接受兩種結合療法的動物模型相比進行高糖類飲食的動物模型，前者生存率達到了78%。相關研究由Scivation捐助進行研究，研究結果對於科學家開發治療以及抑製癌症的療法提供了思路和希望。
7.PLoS ONE：生酮膳食與放療結合或可有效搗毀腦瘤細胞
doi:10.1371/journal.pone.0036197
近日，來自聖約瑟夫醫院的研究者通過揭示了，其可以有效使用一種飲食和放療結合的技術來有效處理大腦腫瘤細胞。相關研究刊登於國際雜誌PLoS ONE上。
文章中，研究者表示，生酮膳食結合放療方法可以有效應對個體的惡性神經膠質瘤(一種惡性神經腦瘤)。這種生酮膳食是一種高脂肪、低碳水化合物的膳食，其可以改變個體機體的新陳代謝，用於治療兒童癲癇症。這種飲食對於大腦的動態平衡效應可以幫助研究者開發治療其它神經性疾病的療法。
這項研究中，研究者用標準的或者生酮的飲食來處理高水平惡性神經膠質瘤的小鼠，研究小鼠也都進行了放療處理，研究者發現，喂食以生酮飲食的小鼠組相比標準飲食小鼠組，增加了長達5天的生存中值。同時進行生酮飲食和放療的小鼠，11隻中有9隻並無任何腫瘤複發跡象。
研究者分析了生酮膳食配合放療成功抑製腦瘤成功的原因，他們認為這種療法降低了生長因子的興奮性、抑製了腫瘤的生長。同時研究者也認為，這或許也可以降低炎症的發生以及腫瘤周圍的浮腫。
8.Nat Commun：研究揭示生酮飲食治療癲癇的生物機製
doi:10.1038/ncomms4168
吉爾大學和蘇黎世大學的一項新研究揭示腦細胞代謝和大腦活動能力之間有直接的聯係。這項研究也許可以解釋為什麼許多癲癇病人的發作可以通過一種專門配製的飲食控製。結果發表在Nature Communications雜誌上，揭示了代謝控製能抑製大腦活動過程，例如抽搐。該研究揭示了腦細胞如何生成能量和相同腦細胞如何處理信號之間的聯係，早前，神經科學家假設這兩個過程是不同的和獨立的進程。
研究的通訊作者Derek Bowie指出，現今，藥物通過加強大腦的抑製，減輕焦慮，誘導麻醉，控製癲癇的發病。這些藥物方法有自己的缺點，因為患者經常抱怨不愉快的副作用。實驗表明腦細胞線粒體產能與同一細胞處理控製信號之間有聯係。腦細胞通過使用化學信使活性氧(ROS)，運用兩個獨立的功能，ROS通常與細胞死亡信號有關。
而ROS已知與老年化疾病，如阿爾茨海默氏症和帕金森氏有關，新的研究顯示，ROS在健康大腦中也起著重要的作用。研究人員試圖理解為什麼許多癲癇患者的驚厥，尤其是幼兒，可以用高脂肪，低碳水化合物飲食被稱為生酮飲食來治療。
該飲食可以控製癲癇發作，這早在古希臘被發現。從20世紀20年代，直到20世紀50年代，生酮飲食被廣泛用於治療癲癇症患者。隨著20世紀50年代抗驚厥藥物的出現，飲食治療方法失寵。但由於20%〜30%的患者對抗驚厥藥物無響應，現在生酮飲食重新回到視野。
