华人学者Cell发文：高脂肪低碳水有益大脑的原因找到了！

药明康德/报道

关注健康的朋友们也许听说过“生酮饮食”的名字。这类饮食比较反常识——它提倡高脂肪和低碳水，并认为这样的饮食结构对健康有所裨益。

很多人把生酮饮食当作是万能药，并相信它对自闭症、阿兹海默病、代谢疾病、甚至是癌症的治疗有着潜在的益处。但在这些领域，我们还没有足够的证据去支持生酮饮食的效果。不过，这类饮食结构对于癫痫却有着切实的疗效。研究表明，它能有效减少癫痫患者的复发，但这一神奇现象背后的机理却不为人知。

▲本研究的通讯作者萧夷年教授（图片来源：萧夷年教授实验室官网）

在最新一期的《细胞》上，来自加州大学洛杉矶分校（UCLA）的萧夷年（Elaine Hsiao）教授团队在阐明生酮饮食的作用机理方面取得了重大进展。研究人员们发现，对癫痫的预防，竟然是通过肠道菌群实现的！

这支团队是怎么想到检查肠道菌群的呢？原来，过去的一些研究发现，抗生素的使用会增加癫痫患者的发病风险，这表明微生物与癫痫之间有着某种未知的联系。

▲生酮饮食快速改变了小鼠的肠道菌群（图片来源：《细胞》）

为了探明这种联系，研究人员们让癫痫小鼠模型摄入了生酮饮食，并观察它们的肠道菌群变化。有趣的是，生酮饮食的效果可谓立竿见影。短短几天内，小鼠的肠道菌群组成就发生了显著的变化。这个结果说明，生酮饮食的确可以影响肠道菌群。

随后，研究人员也证实了生酮饮食在小鼠里的癫痫保护效果。在电刺激下，这些小鼠均会出现癫痫症状。然而摄入生酮饮食的小鼠，诱发癫痫的电刺激强度要显著更高。换句话说，它们更不容易产生癫痫症状，从侧面支持了生酮饮食的保护作用。

▲生酮饮食对癫痫有保护作用（图片来源：《细胞》）

接下来的一系列实验则相当激动人心。首先，研究人员发现在抗生素的处理后，生酮饮食失去了它的保护魔力；其次，研究人员们分离出了普通小鼠在生酮饮食后迅速繁衍的两类细菌Akkermansia muciniphila和Parabacteroides，并发现它们共同施用，足以提高小鼠发生癫痫的电刺激阈值。这些实验清楚地表明了肠道菌群与癫痫保护之间的因果关系。

研究人员们进一步探明了背后的生化机制。原来，这些微生物的富集会改变γ-谷氨酰转肽酶（gamma-glutamyltranspeptidase）的活性，从而增加大脑中GABA与谷氨酸的比值。前者对神经元有抑制作用，而后者则有刺激作用。因此当GABA-谷氨酸的比值上升后，癫痫更不容易发作。

▲本研究的具体机理图示（图片来源：《细胞》）

“人类的身体里有数万亿个微生物，它们对正常生理与大脑健康至关重要，” Elaine Hsiao教授说道：“我们的发现有潜力影响诸多和GABA改变有关的症状，这包括癫痫、阿兹海默病、帕金森病、自闭症、焦虑症、以及精神分裂症。”

在《细胞》论文上线的同日，Elaine Hsiao教授将其团队的关键技术许可给了一家名为Bloom Science的生物技术公司。下一步，这些科研人员将在人体内评估生酮饮食对大脑的益处。如果一切顺利，或许不久后，相关的健康饮食产品就会来到我们身边，改善大脑状况。

点击“阅读原文”，即可访问原始论文页面。

本文题图来自TED演讲截屏。

参考资料：

[1] The Gut Microbiota Mediates the Anti-Seizure Effects of the Ketogenic Diet

[2] Gut Microbiome in Ketogenic Diet Protects against Epileptic Seizures

[3] Bloom Science Launches to Develop Neuroprotective Epilepsy Treatments in Orphan Indications with Exclusive Technology License from UCLA

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