Nature：生酮饮食能切断脂质供应，抑制肿瘤生长吗？

生酮饮食(KD)是一种高脂肪含量、低碳水化合物含量和合适的蛋白质和其他营养成分的配方饮食。

当人们采用生酮饮食时，身体会通过新陈代谢产生更多的酮体(包括乙酰乙酸酯、β-羟基丁酸酯和丙酮)，这些酮体可以作为能量来源。

热量限制(CR)是指限制每日总热量摄入，将总热量减少25-50%，同时提供必需氨基酸和维生素等足够的营养物质，以确保不会发生营养不良。

研究表明，限制热量摄入不仅可以延缓肿瘤的生长，还可以延长实验动物的寿命。

这两种饮食都是低血糖指数饮食，因为这种饮食不会在进食后迅速提高血糖水平。

低血糖指数饮食可将血糖水平和胰岛素水平控制在最低水平，这与某些动物模型中抑制肿瘤生长有关。

因此，低血糖指数饮食被认为能抑制肿瘤生长，但与这类饮食相关的其他代谢变化是否会影响肿瘤生长尚不清楚。

对于大多数癌症患者来说，长期低糖饮食是不允许的，因为这样会导致他们的体重和肌肉量下降，不利于疾病的治疗。

但生酮饮食和定期模拟禁食已在癌症治疗的临床试验中进行。这些饮食调整对癌症有什么影响?

最近麻省理工学院的Matthew Vander Heiden等人在《自然》杂志上发表了一篇题为《低血糖饮食改变脂质代谢，从而影响肿瘤生长》的研究论文。

本研究通过小鼠胰腺癌模型发现，只有限制热量才能抑制肿瘤生长，而生酮饮食不能。

并进一步揭示了其内在机制:热量限制不仅降低了血浆和肿瘤的血脂水平，还降低了硬脂酰辅酶a去饱和酶(SCD)的活性，导致癌细胞不能从饮食中获取脂质，而且难以自行产生，导致肿瘤生长受限。

生酮饮食也降低了SCD的活性，但它增加了血脂水平，因此癌细胞可以通过饮食获得足够的脂质来生长和分裂。

利用肿瘤细胞的这一特性可以通过抑制SCD的活性来抑制肿瘤的生长，这可能代表了癌症治疗的一个新方向。

癌细胞消耗大量的葡萄糖，因此人们认为生酮饮食或限制卡路里摄入可以通过减少癌细胞可获得的葡萄糖量来减缓肿瘤的生长。

研究小组用患胰腺癌的老鼠模型来研究这两种饮食，发现只有限制卡路里才能抑制肿瘤的生长。

因此，研究小组猜测，这两种饮食可以降低血糖水平，抑制肿瘤生长。扮演的角色并不大。

图a:热量限制饮食显著抑制肿瘤生长;图b:生酮饮食不能显著抑制肿瘤生长

研究小组进一步分析发现，两种饮食的不同之处是，限制热量饮食不仅降低了血糖水平，还降低了血脂水平，而生酮饮食不仅降低了血糖水平，而且提高了血脂水平。

缺乏脂质会限制肿瘤的生长，因为快速分裂的癌细胞需要脂质来构建细胞膜。当组织中缺乏脂质时，细胞可以自己制造脂质。

这种生产过程需要在饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸之间保持平衡。

这种平衡是由硬脂酰辅酶a去饱和酶(SCD)调节的，这种酶负责将饱和脂肪酸转化为不饱和脂肪酸。

而热量限制不仅降低了血浆和肿瘤的血脂水平，还降低了硬脂酰辅酶a去饱和酶(SCD)的活性，打破了饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的平衡，进一步削弱了肿瘤的生存能力。环境。

虽然生酮饮食也会破坏硬脂酰辅酶a去饱和酶(SCD)的活性，但生酮饮食会增加血脂，从而保持饱和脂肪酸与不饱和脂肪的比例在一个有利于肿瘤生长的水平。

图a:卡路里限制带来的代谢变化可以抑制肿瘤生长;图b:生酮饮食引起的代谢变化不能抑制肿瘤生长

除了老鼠实验外，研究组还分析了1165名胰腺癌患者的饮食习惯和生存期之间的关系。

初步研究结果表明，高脂肪低碳水化合物的饮食可能与较长的生存时间有关，但也与特定类型的脂肪摄入有关。

虽然本研究表明热量限制可以抑制肿瘤生长，但笔者也指出，这种饮食不一定适合所有的癌症患者，因为热量限制的饮食模式很难坚持。

如果能坚持下去，就会导致减肥。对于癌症患者来说，减肥可能会限制治疗的选择。

然而，本研究发现肿瘤依赖于不饱和脂肪酸。

在低血脂的情况下，抑制硬脂酰辅酶a去饱和酶(SCD)的活性可以切断癌细胞产生不饱和脂肪酸的能力，从而抑制肿瘤的生长。

作者认为，进一步研究饮食如何影响影响肿瘤生长的代谢变化，或者可以指导如何在现有的癌症治疗策略中增加饮食或疗法，模仿这种影响。

第一作者Evan C. Lien(左)，通讯作者Matthew Vander Heiden(右)

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04049-2