所謂低碳水化合物飲食是指通過減少食物中碳水化合物的攝入量，相應(yīng)提高蛋白質(zhì)和（或）脂類的攝入量。生酮飲食使人體模擬了饑餓狀態(tài)下的代謝變化，酮體代替葡萄糖作為代謝燃料，改變了氧化供能的途徑。研究表明，低碳生酮飲食可改善糖尿病患者血糖，血脂，及提高胰島功能的敏感性，減少糖尿病大血管病變的危險因素，對糖尿病血糖控制及大血管并發(fā)癥防治有重要意義。本文對低碳飲食在糖尿病治療方面的進展進行綜述。

低碳水化合物飲食（LCD）是指通過減少食物中凈碳水化合物（總碳水－纖維）的攝入量，即每天攝入碳水化合物熱量占總熱量的比例低于30%，從而相應(yīng)提高蛋白質(zhì)和（或）脂類的攝入量。這種飲食方案最早是從治療癲癇的饑餓療法（即禁食不禁水）演化而來的，由美國醫(yī)Wilder于1921年建立，他發(fā)現(xiàn)采用這種飲食方式能夠有效抑制癲癇的發(fā)生，隨后這種飲食被廣泛應(yīng)用于癲癇的治療中，特別對兒童難治性癲癇的治療有非常顯著的效果，在一定情況下甚至可以代替藥物治療。隨著目前對低碳飲食研究的不斷深入，其應(yīng)用也不斷擴大，目前已經(jīng)用在糖尿病、神經(jīng)性疾病、腫瘤等多種疾病的治療，本文主要綜述低碳飲食（LCD）及相關(guān)飲食方案在糖尿病治療方面的應(yīng)用及目前的進展。

1.低碳水化合物飲食（LCD）類別

LCD在控制體重、保持身材方面的效果顯著，已被越來越多人廣泛接受并認(rèn)可也被大眾推崇為健康飲食法。以低碳水化合物為基本原則的多種飲食方式，包括原始飲食，生酮飲食法，無麩質(zhì)飲食等等，基礎(chǔ)都是低碳飲食，只是各個飲食法中的蛋白質(zhì)，脂肪比例不一樣，對食物的要求不太一樣。

1、阿特金斯飲食 美國Atkins博士提出的阿特金斯飲食法主要適用于肥胖或超重群體，其觀點強調(diào)健康的飲食應(yīng)以低碳水化合物、低脂為主要原則，在初始階段限制一個非常低的碳水化合物攝入量，一般是每天20-40g凈碳水化合物，通常這個階段身體會進入生酮狀態(tài)，維持半個月左右。進入第二階段，碳水化合物攝入量緩慢增加，一般維持每天80-150g凈碳水化合物攝入，直到達到目標(biāo)體重。第三階段的目標(biāo)是長期維持標(biāo)準(zhǔn)體重，如果體重減輕就增加碳水?dāng)z入，如果體重增加就減少碳水?dāng)z入。

2、生酮飲食：極低碳水化合物的飲食方式，目的是通過嚴(yán)格地限制碳水化合物攝入量來讓身體進入酮體狀態(tài)。通常每天消耗低于50g的碳水化合物可以進入酮癥狀態(tài)。經(jīng)典的生酮飲食中，脂肪與蛋白質(zhì)重量之和與碳水化合物重量的比值一般為31-41，能量配比即為90%脂肪、2%碳水化合物和8%蛋白質(zhì)，強迫人體通過消耗脂肪生成脂肪酸和酮體，供給機體能量。此類生酮飲食被廣泛用于各種疾病的治療中。生酮飲食和阿特金斯飲食在蛋白質(zhì)和脂肪的比例有所不同。

2.生飲食的作用機制

目前對生酮飲食的作用機制尚不完全清楚。碳水化合物在腸道內(nèi)主要是以葡萄糖的形式吸收，生酮飲食主要是以甘油三酯和蛋白質(zhì)的形式吸收，不是葡萄糖。而血糖水平的升高主要取決于腸道吸收葡萄糖的速度和量，以及葡萄糖進入循環(huán)的利用或儲存速率。所以，高碳水化合物飲食比生酮飲食更易升血糖。生酮飲食從葡萄糖的能量代謝過程轉(zhuǎn)變?yōu)橹镜哪芰看x過程，即利用脂肪來代替碳水化合物合成腺苷三磷酸（ATP)。在通常情況下，機體將食物中的碳水化合物轉(zhuǎn)變成葡葡糖，并通過血液循環(huán)運送至全身以提供能量需要。但當(dāng)食物中碳水化合物很少而脂肪充足時，人體肝臟組織則通過脂肪代謝氧化反應(yīng)將脂肪酸氧化生成乙酰輔酶A后縮合生成酮體。酮體是一種小分子脂類衍生物，包括乙酰乙酸、B－羥基工酸和丙酮，其中前兩者幾乎占酮體總量的98%。酮體是肝臟快速輸出能源的一種方式，正常人的酮體濃度基本穩(wěn)定，尿酮一般為陰性。機體在采用生酮飲食、長時間運動、禁食或處于糖尿病病理狀態(tài)下可以產(chǎn)生大量酮體，這些酮體可以作為循環(huán)的能量物質(zhì)，通過血液進入包括腦在內(nèi)的多種組織，并轉(zhuǎn)化為乙酰輔酶A，參與檸檬酸循環(huán)，即代替葡萄糖維持機體能量代謝。

3.低碳飲食（LCD）在其他臨床醫(yī)療中的研究進展

在神經(jīng)系統(tǒng)方面，低碳水化合物在神經(jīng)系統(tǒng)方面應(yīng)用較早，在難治性癲癇上的效果已得到國內(nèi)外認(rèn)可。在循環(huán)系統(tǒng)領(lǐng)域方面，有研究表明LCD有利于降低糖尿病前期肥胖或超重人群的心血管風(fēng)險問題，我國學(xué)者的研究表明極低碳水化合物飲食在有效控制體重的同時，能夠顯著改善肥胖癥患者的多種心血管風(fēng)險。有研究者觀察低碳飲食和慢性心衰二級預(yù)防之間的關(guān)系。研究隨訪觀察了123位穩(wěn)定期的慢性心衰的患者低碳飲食2個月，低碳飲食組患者顯示舒張壓較基線降低并且可以改善活動后的心功能狀態(tài)表明，低碳飲食對慢性心衰患者的心功能有一定的改善作用。在呼吸系統(tǒng)方面，Metin等針對21例穩(wěn)定期慢性阻塞性肺?。–OPD）患者進行飲食干預(yù)，發(fā)現(xiàn)LCD合并高ω-3脂肪酸飲食能夠改善COPD患者的身心狀況，提高患者的生活質(zhì)量。而我國相關(guān)研究聚焦于急性期COPD患者的腸內(nèi)營養(yǎng)支持，選用低糖高脂富含ω-3脂肪酸的營養(yǎng)液進行干預(yù)對照，結(jié)果表明短期（7-14天）的LCD能夠促進患者肺功能的恢復(fù)，改善通氣狀況。在腫瘤系統(tǒng)方面：腫瘤細(xì)胞由于線粒體的缺損，而無法利用酮體為主要能量來源，因而KD能起到抑制腫瘤細(xì)胞的增長，協(xié)同抗腫瘤的作用。

4.生酮飲食在肥胖癥、糖尿病治療中的研究進展

肥胖癥是心腦血管疾病、腫瘤、代謝綜合征等一系列疾病發(fā)病的重要危險因素。我國肥胖人群數(shù)量已經(jīng)超過美國，高居世界第一，男女肥胖比率接近。楊輝等人的研究報道，生酮飲食對減脂者的肌肉損耗較少，但能讓體脂與腰臀比勻速下降，在減脂者中甚至?xí)霈F(xiàn)加強無氧運動者肌肉增加的情況，而肌肉的增加會抵消部分體脂下降對體重的影響。國外已有多項研究證實低碳生酮飲食可明顯降低超重或肥胖患者的體重，減少其BMI、腰腹圍。

肥胖是2型糖尿病發(fā)病的獨立危險素。一者有共同的病理生理基礎(chǔ)，隨著人們生活水平的日益提高糖尿病患病率也隨之增加，據(jù)世界衛(wèi)生組織評估，截止至2017年，全球有超過4.25億人罹患糖尿病，預(yù)期2030年這一數(shù)字會繼續(xù)增長至3.6億人左右。我國統(tǒng)計糖尿病人數(shù)達1.14億，居全球第一.糖尿病影響人體的正常代謝并可導(dǎo)致多種急慢性并發(fā)癥，從而危害人類的身體健康和生活質(zhì)量甚至可能危及生命。低碳水化合物飲食（LCD）近年來越來越受到國內(nèi)外學(xué)者們的關(guān)注，并隨著研究進展的不斷深入。LCD被越來越多的人廣泛地接受和認(rèn)可。目前越來越多的研究人員關(guān)注低碳飲食對糖尿病患者的血糖影響，并獲得了研究成果。一些針對2型糖尿病的超重或肥胖人群的研究結(jié)果顯示，低碳生酮飲食可降低HbAlc，改善24小時血糖狀況及胰島素敏感性，并且降低體重，甘油三酯和膽固醇水平，增加HLD水平，并且有研究表明低碳飲食可使多數(shù)糖尿病患者的降糖藥物大幅減少，甚至停用。William等人予以28例超重的2型糖尿病患者（BMI 42.2±5.8kg/m2)16周低碳飲食（碳水化合物量≤20g/日）干預(yù)，入組患者提供其飲食指導(dǎo)（低碳飲食手冊），低碳飲食方案并不限制患者脂肪的攝入量（除外反式脂肪酸）。低碳飲食開始時胰島素減量，磺脲類藥物減量或停用。患者被建議每日攝入復(fù)合維生素和飲水6-8杯，并鼓勵其每周運動至少3次，每次30分鐘有氧運動。16周后隨訪，對于體重減至基礎(chǔ)體重一半或有饑餓感的患者，可以增加其每日碳水化合物量5g，維持其體重，增加程度需避免其體重增加。研究結(jié)果顯示：16周的低碳飲食，HbAlc從7.5%下降到6.3%(P<0.001)，甘油三酯2.69下降到1.57mmol/L(P=0001)，體重下降6.6%(P<0.001)。大多數(shù)患者降糖藥物減量或停用。有研究人員隨機選取105例BMI≥25kg/m2，HbA1C在6和11%之間的2型糖尿病患者（病程至少6個月），分為兩組，低碳飲食組（根據(jù)改良的阿特金斯法，開始2周嚴(yán)格碳水化合物量20-25g/日，之后在維持體重下降的情況下，可每周增加碳水量5g)，低脂飲食組（25%脂肪量）。兩組對比結(jié)果表明低碳飲食與低脂飲食均有降低HbAlc和體重的作用，但是低碳飲食較低脂飲食相比可升高HdI。薈萃分析25研究顯示，95例肥胖2型糖尿病患者（BMI 34.4±4.2kg/m2，年齡58±7)，隨機分為低碳飲食組（LC組）(14%碳水化合物[<50g/日]，28%蛋白質(zhì)、58%脂肪[<10%飽和脂肪酸])，高碳飲食組（58%碳水化合物，17%蛋白質(zhì)、30%脂肪[<10%飽和脂肪酸])(HC組），結(jié)合運動，干預(yù)24周，體重與高碳飲食組相比，低碳飲食組HbA1c、甘油三酯降低，HdI 升高，而且結(jié)果表明低碳飲食組患者48小時血糖變異性降低，降糖藥物使用亦較高碳組減少。Laura等人對比兩種飲食方案干預(yù)34例超重或肥胖（BMI≥25）的2型糖尿病或糖尿病前期的患者（HbAlc≥6.5%)3個月，低碳高脂，不限制能量飲食和中等量的碳水（165g碳水/日）（低碳飲食手冊）、低脂能量限制（500kcal/日）的飲食（MCCR組），結(jié)果發(fā)現(xiàn)：低碳飲食組HbAlc水平與基線比下降了0.6%，MCCR組HbAlc水平無變化。低碳飲食組體重下降5.5kg，MCCR組體重下降2.6kg(p=0.09)。44%低碳飲食組、11%MCCR組患者停用一種或更多的降糖藥物，31%低碳飲食組、5%MCCR患者停用磺脲類降糖藥。有相似的研究隨機選取34例超重或肥胖的2型糖尿病患者。分為兩組LCK組，MCCR組，干預(yù)隨訪12個月，結(jié)果顯示LCK組HbAlc降低，低碳飲食組6/10患者停用磺脲類或DPPIV抑制劑，而對比MCCR組0/6。低碳飲食干預(yù)2周可減少2型糖尿病患者能量攝入，從而減輕體重，并且減少24小時血糖的變異性，HbAlc降低，胰島素敏感性改善近75%，平均血甘油三酯和總膽固醇降低。而低碳飲食干預(yù)2型糖尿病患者10周后，HBAlc下降了1%，89.3%的患者開始至少服用一種降糖藥物，56.8%患者減量或停用一種或更多的降糖藥物；47.7%患者僅服用二甲雙胍或停用藥物291。Westma等人研究對于病程〉1年的2型糖尿病患者，分別給予低碳飲食〈20g/日碳水化合物，低糖指數(shù)能量限制飲食干預(yù)24周，結(jié)果顯示；與低糖指數(shù)能量限制飲食相比，低碳飲食組Alc，體重降低，HdI升高，并且95.2%患者降糖藥物減少或停用，表示低碳飲食可有效改善和逆轉(zhuǎn)2型糖尿病。近年來，我國的一項Meta分析：對734名經(jīng)低碳飲食干預(yù)的2型糖尿病患者進行為期3-24個月不同時間的跟蹤隨訪，結(jié)果顯示：與正?；蚋咛妓嬍诚啾龋琇CD組患者的HbAlc和甘油三酯水平顯著降低，并且HdI水平明顯升高，體重亦明顯下降。以往的meta分析亦有類似的研究結(jié)果。王麗麗等人的研究結(jié)果也顯示與低脂組相比，低碳組的HbAlc降低，兩組的胰島素劑量和空腹血糖水平與各基線水平相比降低，并且與基線相比低碳組BMI、總膽固醇明顯下降，而低脂組無明顯變化。而較為長期的研究報道，日本研究學(xué)者延長了對2型糖尿病患者低碳飲食干預(yù)隨訪時間（為3年），每年觀察相關(guān)指標(biāo)的變化，與基線相比，低碳飲食組HbAlc、ALT、BUN降低、HLD升高。提示低碳飲食可改善血糖、血脂，以及肝酶水平。這些臨床研究均證明了生酮飲食中的高脂肪代替糖類供能，能夠改善糖尿病患者的血糖、血脂，達到減重的目的，減少降糖藥物的使用，并且可以減少大血管病變的危險因素，有效地預(yù)防糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生。

基礎(chǔ)研究方面，有一項研究報道，將實驗大鼠分為3組，即正常飲食（normal diet，ND）組、低碳水化合物生酮飲食（LCKD）組、高碳水化合物（high-calorie diet，HCD）組，飼養(yǎng)8周。然后再將每一組更細(xì)致地分為正常對照組、假控制組、糖尿病組。給糖尿病組大鼠胸腔注射鏈脲佐菌素（STZ)，注射4周后，將所有大鼠處死。結(jié)果顯示：對體重的影響，前8周，所有組大鼠體重均增加，但ND和HCD組大鼠體重與LCKD組大鼠相比，體重增加得更明顯，注射STZ后，ND和HCD組大鼠出現(xiàn)糖尿病癥狀的體重減輕，而LCKD組大鼠體重繼續(xù)增加；對血糖的影響，STZ給藥后，ND和HCD組大鼠平均血糖水平從105mg/dI(1mg/dI=18mmoI/L）增加至650mg/dI，而LCKD組大鼠平均血糖水平保持在正常水平范圍（100mg/dI以下）：對于攝食、飲水量的影響，注射STZ后，ND和HCD中的糖尿病組大鼠處于糖尿病癥狀的多飲、多食狀態(tài)，而LCKD組大鼠攝食量最少；對胰腺HE染色發(fā)現(xiàn)，ND和HCD糖尿病組大鼠胰島出現(xiàn)液泡狀改變，胰島β細(xì)胞減少，與對照組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.022和P=0.012)，而LCKD糖尿病組大鼠胰島β細(xì)胞與對照組大鼠并無差別（P=0.981)。說明LCKD可以在短期內(nèi)預(yù)防及逆轉(zhuǎn)糖尿病的發(fā)生，改善糖尿病癥狀并達到減重的目的，并改善胰島功能。還有研究報道，分別用正常飲食、高碳水化合物飲食、生酮飲食飼養(yǎng)大鼠，最后發(fā)現(xiàn)與其他組大鼠比，生酮飲食組大鼠可以保護心肌和超微結(jié)構(gòu)的改變，表明生酮飲食可以預(yù)防和延緩糖尿病心血管疾病并發(fā)癥的發(fā)生。朱兵等人也發(fā)現(xiàn)在低碳生酮飲食聯(lián)合運動的療法能夠有效減輕糖尿病模型大鼠的糖尿病癥狀，改善血糖，且該作用可能是通過對葡萄糖激酶、丙酮酸激酶以及磷酸烯醇式丙酮酸脫羧激酶1的轉(zhuǎn)錄調(diào)控。有研究者建立2型糖尿病大鼠模型，通過低碳生酮飲食（或）結(jié)合運動干預(yù)方法干預(yù)6周，與對照組比較，低碳生酮飲食組可有效改善血糖、體重、胰島素敏感性，聯(lián)合運動口減少PPAR-V以及脂質(zhì)合成基因（包括SREBP-IC,ACC1,SCD-1.andFAS）表達，增加PPAR-α和脂質(zhì)β氧化基因（ACOX1，SCAD，CPT1）表達，避免肝臟纖維化。

然而，對于1型糖尿病，低碳飲食是否可以改善其血糖水平？最近也有一些研究報道低碳飲食同樣有良好降糖效果。Belinda等人的最新研究表明，200多名1型糖尿病患者通過平均2 年嚴(yán)格的低碳飲食（平均每日攝入碳水化物36±15g）管理，可改善餐后血糖，減少胰島素用量，監(jiān)測HbAlc水平達標(biāo)（5.67%±0.66%)，并不增加低血糖或酮癥酸中毒等副反應(yīng)的風(fēng)險。給予1型糖尿病患者低碳飲食和標(biāo)準(zhǔn)碳水量的飲食12周，與對照組比較，低碳組患者的HbAlc(63to55 mmol/mol(8.9-8.2%),p<0.05)、體重83.2to78.0kg）降低，并且每日胰島素劑量也減少（64.4to 44.2 units/day,p<0.05)；血壓、血脂、肌酐兩組比較無差異。一項個案報道，一例1型糖尿病女性患者，過去3年平均HhAlc控制在7.5%，低碳飲食干預(yù)6個月后，HbAlc水平下降到5.3%，每日平均血糖水平從10.4mmol/L下降到6.2mmol/L，血糖變異性也降低，而且無低血糖或高血糖現(xiàn)象發(fā)生。研究表明低碳飲食可以對1型糖尿病患者降低血糖、減少胰島素用量帶來益處。Ranjan等人予以1型糖尿病患者高碳飲食1周，接著予以相同熱量的低碳飲食干預(yù)，結(jié)果顯示心血管風(fēng)險因素變化無明顯差異，然而空腹胰高血糖素、酮體和游離脂肪酸水平于低碳飲食干預(yù)后升高，結(jié)論表明低碳飲食期間血糖正常，血糖變異性小，低血糖發(fā)生減少，而與高碳飲食相比，平均血糖水平不變。

5.展望和結(jié)論

低碳生酮飲食可防止糖耐量異常患者發(fā)展為糖尿病，75例糖耐量異常的對象（BMI<35kg/m2，F(xiàn)PG<7mmol/L，HBAlc<7%）分為兩組，一組低碳飲食干預(yù)，另一組正常飲食，隨訪觀察1年，結(jié)果顯示低碳飲食組69.4%研究對象OGTT2小時血糖下降了1。8mmol/L，而且空腹血糖、Alc、甘油三酯、胰島素抵抗指數(shù)均降低；HdI升高。對照組有13.9%的患者發(fā)展為2型糖尿病，低碳組0%。在非糖尿病個體中，低碳生酮飲食同樣可以改善血糖水平，改善胰島素敏感性。

糖尿病患者為控制血糖，常需多種藥物甚至聯(lián)合多種胰島素治療，但糖尿病血糖控制達標(biāo)率仍低，糖尿病各種慢性并發(fā)癥發(fā)生率居高不下。飲食治療是糖尿病治療中的基石且貫穿全程，以上研究已表明低碳生酮飲食可有效改善糖尿病患者血糖、血脂、心血管危險因素，是一種簡單和有效、經(jīng)濟的方法。低碳飲食可以作為安全、有效的糖尿病基礎(chǔ)治療，應(yīng)該加入糖尿病防治指南中。而目前的飲食建議很可能加速胰島β細(xì)胞的衰竭，以致減少胰島細(xì)胞產(chǎn)生胰島素。美國糖尿病協(xié)會（ADA）和歐洲糖尿病研究協(xié)會發(fā)表的糖尿病共識報告中，把低碳飲食納入了成人糖尿病管理方案中。而有人認(rèn)為，高蛋白飲食不適合糖尿病患者，尤其存在蛋白尿的患者，認(rèn)為減少蛋白質(zhì)的攝入可以延緩糖尿病腎病的發(fā)展。有研究顯示：與低糖指數(shù)飲食相比，低碳飲食干預(yù)組的體重、甘油三酯降低，HD升高：降糖藥物使用減少，而兩組的eGFR和尿蛋白無差異。還有研究報道，攝入30%-53%熱量的蛋白質(zhì)不會導(dǎo)致蛋白尿的惡化，在無腎病的基礎(chǔ)上，伴或不伴有蛋白尿的T2DM患者的預(yù)估腎小球濾過率不會改變，且在4個月內(nèi)，血肌酐水平不改變。最新的Meta分析研究顯示2型糖尿病患者給予低碳飲食或普通飲食后，比較這兩組腎功能情況，結(jié)果顯示兩組腎小球濾過率無差異，血肌酐、尿微量白蛋白、尿酸水平無明顯差異。表明低碳飲食對腎功能無明顯影響。動物實驗觀察了低碳飲食對1型糖尿病大鼠腎功能的影響，研究顯示，給予1型糖尿病大鼠低碳飲食（<30%碳水化合物）可正常飲食4周后對其血脂、腎功能等指標(biāo)的檢測，正常飲食組的1型糖尿病大鼠出現(xiàn)高血糖，腎功能化，表現(xiàn)為血肌酐、尿素氮水平升高，尿蛋白增加，然而低碳飲食組的1型糖尿病大鼠血糖水平降低，血肌酐、尿素氮降低，尿蛋白明顯降低，可逆轉(zhuǎn)惡化的腎功能：并且低碳飲食通過上調(diào)HIF-1α水平避免腎臟缺氧以及減輕腎臟的氧化應(yīng)激而阻止腎功能損傷進展。免疫組化顯示低碳飲食組的糖尿病大鼠增生肥大的腎小球，增生的系膜和腎小管空泡消失。

綜上所述，低碳（生酮）飲食可以有效地降低糖尿病患者的體重、血糖、血脂，減少降糖藥物的應(yīng)用，且沒有報告嚴(yán)重的不良反應(yīng)，在短期內(nèi)具有可行性、較好的療效和安全性。低碳（生酮）飲食可能通過改變一些代謝信號通路基因的表達，影響代謝反應(yīng)，但具體機制還需進一步研究，深入研究其應(yīng)用和作用機制，對于肥胖、胰島素抵抗、糖尿病等相關(guān)疾病發(fā)生發(fā)展過程的認(rèn)識及防治策略具有深遠(yuǎn)意義。

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