在我們?nèi)粘5娘嬍秤^念里,蛋白質(zhì)向來被視作必不可少的營養(yǎng)元素。它是構建身體組織以及維持生理功能的關鍵所在,我們從肉類、豆類、蛋類等諸多食物中攝取蛋白質(zhì),以此確保身體能夠正常運轉。然而,近期來自 Cell 子刊 Cell Metabolism 的一項研究卻顯示,高蛋白飲食并非毫無弊端,它可能會使脂肪性肝病的患病風險有所增加。
這項研究由中科中山藥物創(chuàng)新研究院(ZIDD)國際中心、新加坡科技研究局(A*STAR)分子細胞研究所(IMCB)的韓衛(wèi)平教授團隊、廣州實驗室的傅肅能教授團隊以及清華大學生命科學學院合作,題為“Amino acid is a major carbon source for hepatic lipogenesis”。
他們發(fā)現(xiàn),膳食蛋白質(zhì)是人類代謝功能障礙相關脂肪性肝病(MASLD)的主要營養(yǎng)危險因素,而不是我們傳統(tǒng)認為的碳水化合物或脂肪。
研究人員利用美國國家健康和營養(yǎng)檢查調(diào)查(NHANES)的數(shù)據(jù)集探究了三大宏量營養(yǎng)素(碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪)與脂肪肝病的相關性。結果發(fā)現(xiàn),只有中高水平的蛋白質(zhì)攝入與脂肪肝風險增加相關(約 1.45 倍),碳水或脂肪的攝入量則并未顯示出與脂肪肝風險的相關性。
圖 | 僅有中高水平的蛋白質(zhì)攝入與脂肪肝風險增加相關,碳水或脂肪
不僅如此,脂肪肝進一步發(fā)展會轉變?yōu)榇x相關脂肪性肝炎(MASH),而分析數(shù)據(jù)顯示,攝入高膳食蛋白質(zhì)的人群 MASH 比例翻倍,與攝入總脂肪高的人群一樣;相反,高碳水攝入反而與更低的 MASH 發(fā)病率有關,這種相關性集中體現(xiàn)在肥胖人群中。
這一發(fā)現(xiàn)無疑挑戰(zhàn)了我們以往的認知。因為在過去,我們更多的關注碳水化合物和脂肪與肝臟疾病的關系,卻并沒有十分重視蛋白質(zhì)。
如果想搞清楚這一結論背后的原因,就不得不提到肝臟的代謝作用,以及氨基酸在其中所扮演的角色。
作為人體代謝的核心器官,肝臟對各種營養(yǎng)物質(zhì)進行處理和轉化。在肝臟的代謝過程中,氨基酸的代謝路徑引起了研究人員的特別關注。
通過轉錄組分析、細胞外通量分析以及同位素示蹤實驗,研究人員發(fā)現(xiàn)氨基酸是肝臟三羧酸循環(huán)(TCA 循環(huán))的主要底物,是小鼠肝細胞里中心碳代謝和脂肪合成的主要碳供體,其在脂肪生成上甚至比葡萄糖更高效。在 TCA 循環(huán)中,氨基酸氧化占線粒體呼吸相當大的比例,為后續(xù)的代謝過程提供了能量和物質(zhì)基礎。
更重要的是,在肝臟脂肪酸從頭合成(DNL)這個關鍵過程中,氨基酸也起著主導作用。通過比較葡萄糖和氨基酸對甘油三酯脂肪酸合成的影響,研究人員發(fā)現(xiàn)氨基酸比葡萄糖更有效地被整合到棕櫚酸中,從而促進了脂肪的生成。
圖 | 氨基酸作為主要底物之一,參與肝臟脂肪生成
不過,此項研究也為我們開辟了一些新思路。研究人員指出,通過調(diào)整飲食中的蛋白質(zhì)含量,也許能夠借助影響氨基酸代謝,為治療脂肪肝提供新的靶點。
基于此,研究者進一步對脂肪肝模型——肥胖小鼠體內(nèi)的代謝變化展開檢測。結果發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠肝臟中逆向 TCA(還原型羧化)過程增強,而正向 TCA 介導的氨基酸氧化分解卻減弱了,這就導致氨基酸更多地流向脂肪合成路徑。此時,研究者采用抑制劑或基因沉默的方法抑制氨基酸攝入或還原型羧化,結果確實能夠顯著抑制肝細胞的脂肪積累。相反,研究者在肥胖小鼠肝臟中過表達谷氨酸脫氫酶(GLUD1),使得原本流向脂肪合成的氨基酸代謝流重新導向徹底氧化分解,從而降低了脂肪合成的底物可及性,最終顯著緩解了肥胖小鼠的肝臟脂肪變性。
同時,膳食蛋白是氨基酸的主要來源,研究人員提出,減少蛋白質(zhì)攝入是否意味著有助于脂肪肝的防治呢?
為了驗證這一假設,研究團隊制作了低蛋白飼料(蛋白占比 5%)來喂養(yǎng)肥胖小鼠。實驗結果顯示,與對照組(蛋白占比 25%)相比,低蛋白組小鼠的肝臟脂滴明顯變小,肝損傷也有所減輕(血液中的谷丙轉氨酶 ALT 活性降低)。轉錄組學數(shù)據(jù)同樣表明,低蛋白組小鼠肝臟中脂肪合成通路的基因顯著下調(diào)。
這些初步結果提示,低蛋白飲食能夠減輕肥胖小鼠的脂肪肝,不過其對肝纖維化、肝硬化等疾病的影響還有待進一步探究。
當然,這僅僅是一個開端,在未來,我們還需要進一步探究不同種類氨基酸在肝臟脂肪生成過程中所起的具體作用,以及如何更為精準地調(diào)整飲食結構,從而實現(xiàn)對肝臟疾病的有效預防和治療,同時提醒我們要保持均衡的飲食,切勿盲目追求高蛋白飲食
參考文獻:
1、https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(24)00397-8
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