弗吉尼亚大学医学院的研究人员揭示了流行的低碳水化合物生酮饮食如何保护人们免受癫痫发作,并可能对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病有保护作用。
生酮饮食,通常简称为Keto,自1920年代以来一直用于减少药物耐药癫痫患者的癫痫发作。不过,医生们仍然不确定这种饮食究竟是如何做到这一点,尽管他们发现了它对其他脑部疾病的潜在好处。
在《神经学年鉴》期刊上发表的研究中,由弗吉尼亚大学的Jaideep Kapur博士(MBBS,Ph.D.)领导的团队找到了答案。这项发现最终可能使患者在不需要严格限制饮食的情况下,享受到生酮饮食的好处,而不需要严格限制饮食——几乎不吃甜食和舒适的碳水化合物,以维持“生酮”状态。
“身体把生酮饮食转化为一种叫做β-羟基丁酸的酮体。我们发现HCAR2通过调节脑细胞的活动和交流,帮助β-羟基丁酸减少癫痫发作,”Kapur说,他是弗吉尼亚大学健康系统和医学院神经学与神经科学系的癫痫专家。
“许多人因为生酮饮食的高脂肪含量和副作用而无法坚持。这这个发现有助于寻找能带来生酮饮食益处的药物。烟酸是一种获得FDA批准的降脂药物,它也作用于HCAR2。”
生酮饮食对大脑的益处
生酮饮食的目的是让我们的身体燃烧脂肪,而不是碳水化合物来提供能量。这对想减肥的人来说有明显的好处,但它也会在身体里引发一些看不见的变化,许多人无法忍受如此高脂肪的饮食。生酮饮食促使我们的肝脏产生一种叫做酮体的分子(酮症),这些分子取代了易于燃烧的碳水化合物,成为我们脑细胞的能量来源。
卡普尔、研究员索达贝·纳德里及其同事发现,这些酮类中最常见的之一,β-羟基丁酮,与一种特定的细胞受体相互作用,从而减少实验小鼠的癫痫发作。科学家们发现,它通过使一种叫神经元的神经细胞平静下来来实现这一点。当神经元变得过于兴奋时,它们可能会触发癫痫发作。在早期阿尔茨海默病和其他疾病(如自闭症)中也会出现过度活跃的神经元。
作为研究的一部分,卡普尔和他的团队绘制了海马体中受体的分布情况,海马体是大脑中癫痫发作常常开始的区域。他们发现,羟基羧酸受体2在与癫痫发作相关的特定细胞类型中高度集中。这种受体在巡逻和保护大脑的免疫细胞小胶质细胞中也很常见。
研究人员的工作表明,可能开发出药物,使患者在不进行严格生酮饮食的情况下,获得生酮饮食带来的脑部益处,而这种饮食可能会导致胃肠不适等不良副作用。例如,科学家们在实验小鼠中的早期研究表明,烟酸——维生素B3——可能提供至少一些益处,尽管还需要更多研究来确定这种益处是否适用于人类。
“我们现在正在研究这个受体如何通过小胶质细胞来调节大脑的免疫反应,”卡普尔说。“这些研究将帮助我们提出针对耐药性癫痫的新疗法,也可能对其他疾病如多发性硬化症和阿尔茨海默病有所帮助。”
更多信息: Soudabeh Naderi 等,羟基羧酸受体2 在小鼠中发挥作用,《神经学年鉴》(2025)。 DOI: 10.1002/ana.78098
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