首頁(yè) 資訊 Nature metabolism:我院賈大團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)生酮飲食發(fā)揮作用的新機(jī)制

Nature metabolism:我院賈大團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)生酮飲食發(fā)揮作用的新機(jī)制

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月25日 18:05

近日，我院西部婦幼醫(yī)學(xué)研究院賈大團(tuán)隊(duì)與合作者在Nature Metabolism雜志上發(fā)表了題為“Ketogenic diet reshapes cancer metabolism through lysine β-hydroxybutyrylation”的最新研究成果。該研究發(fā)現(xiàn)了生酮飲食發(fā)揮作用的新機(jī)制，提出生酮飲食可以通過(guò)新型蛋白質(zhì)翻譯后修飾調(diào)控mTOR通路，為全面理解生酮飲食的優(yōu)劣提供了科學(xué)依據(jù)。

生酮飲食（Ketogenic Diet, KD）是一種以高脂肪、極低碳水化合物和適量蛋白質(zhì)為比例的飲食方式，自20世紀(jì)20年代初以來(lái)一直被臨床用來(lái)治療癲癇等疾病。生酮飲食減少了葡萄糖的利用，導(dǎo)致游離脂肪酸在肝臟中轉(zhuǎn)化為酮體，包括乙酰乙酸、β-羥基丁酸（β-OHB）和丙酮，其中β-羥基丁酸是最豐富的形式。迄今為止，生酮飲食已在多種人類疾病中顯示出一定的治療效果，包括癲癇、肥胖、癌癥等。然而。生酮飲食由于特殊的食物比例配置，較難堅(jiān)持，還可能會(huì)引起高脂血癥、腎結(jié)石等一系列并發(fā)癥。進(jìn)一步理解生酮飲食發(fā)揮作用的機(jī)制，有助于開(kāi)發(fā)更健康的飲食方式或疾病治療手段。

生酮飲食可提高一種新型的蛋白質(zhì)翻譯后修飾——賴氨酸β-羥基丁酰化（lysine β-hydroxybutyrylation, Kbhb）的修飾水平，該修飾基團(tuán)來(lái)源于β-羥基丁酸的活化形式β-羥基丁酰輔酶A（β-hydroxybutyryl-CoA）。在該工作中，通過(guò)對(duì)生酮飲食小鼠肝臟開(kāi)展轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、賴氨酸β-羥基丁?；M學(xué)的多組學(xué)定量，發(fā)現(xiàn)小鼠肝臟轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和賴氨酸β-羥基丁?；M差異性地發(fā)生變化。生酮飲食通過(guò)賴氨酸β-羥基丁?；揎椪{(diào)控多種細(xì)胞過(guò)程，包括糖酵解和三羧酸循環(huán)等。通過(guò)算法預(yù)測(cè)、細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等發(fā)現(xiàn)生酮飲食或添加β-羥基丁酸可增加縮醛酶B（Aldolase B, Aldob）的K108位賴氨酸β-羥基丁酰化修飾水平，抑制mTOR信號(hào)通路和糖酵解過(guò)程，削弱癌細(xì)胞增殖，從而揭示了生酮飲食重塑代謝的新機(jī)制（圖1：研究流程圖），通過(guò)多組學(xué)分析、算法開(kāi)發(fā)、細(xì)胞和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等，該研究發(fā)現(xiàn)了生酮飲食通過(guò)賴氨酸β-羥基丁?；揎桝ldolase B蛋白等途徑調(diào)控mTOR 信號(hào)通路，影響細(xì)胞代謝。