综述:膳食中链甘油三酯在代谢调节中的作用

《TRENDS IN Endocrinology & Metabolism》:Dietary medium-chain triacylglycerols in metabolic regulation

【字体: 时间:2025年10月21日 来源:TRENDS IN Endocrinology & Metabolism 11.4

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  本综述系统阐述了膳食中链甘油三酯(MCTs)独特的代谢途径及其对心脏代谢健康的调控作用。MCTs(C8:0-C12:0)经门静脉直接入肝,高效生成酮体,通过调节葡萄糖稳态(如改善胰岛素敏感性)、能量平衡(增加能耗、抑制食欲)及脂蛋白谱(链长依赖性效应),展现出对2型糖尿病(T2DM)、肥胖及心脏功能(如增强心肌收缩力)的潜在干预价值。文中还探讨了其通过肝因子(GDF15、FGF21)、线粒体动力学及肠道-肝脏信号传导等机制,为代谢疾病防治提供了新视角。

  
从吸收不良到代谢健康疗法
传统观点认为膳食饱和脂肪酸对心脏代谢健康有害,但近年研究发现中链脂肪酸(MCFAs)作为饱和脂肪酸亚类具有独特代谢优势。中链甘油三酯(MCTs)在椰子油、棕榈仁油和乳制品中天然存在,其吸收和利用方式与长链脂肪(LCTs)根本不同:MCTs无需胆汁乳化即可在肠道快速水解为中链脂肪酸(MCFAs),通过被动扩散进入肠上皮细胞,直接经门静脉以游离形式运输至肝脏,而LCTs需经淋巴系统转运。这种快速吸收特性使MCTs成为治疗脂肪吸收不良综合征和难治性癫痫的早期策略。
生理和细胞处理过程
MCFAs的代谢效率受碳链长度影响:辛酸(C8:0)和癸酸(C10:0)能高效激活酮体生成,单次摄入20-35克后90-240分钟内血酮水平可达0.5-0.8 mmol·L?1,相当于人类禁食2天或生酮饮食3周的效果。而月桂酸(C12:0)因链长接近长链脂肪酸,仅能微弱促进酮体产生。在肝脏中,MCFAs通过中链酰基辅酶A合成酶(ACSMs)激活后迅速β-氧化,产生乙酰辅酶A并驱动酮ogenesis。值得注意的是,部分MCFAs可进入体循环,通过G蛋白偶联受体(如GPR84、GPR40)或核受体(如PPARs)直接调控细胞信号通路。
MCT在健康和疾病中的生理效应
对葡萄糖稳态的影响
人类研究表明,急性摄入MCTs(20-35克)可降低餐后血糖,并增强胰岛素分泌。长期干预(如每日18-30克,持续12周)能改善2型糖尿病患者(T2DM)的胰岛素敏感性(HOMA-IR指数下降)和β细胞功能。动物实验进一步揭示,C8:0与C10:0联用可协同提升胰岛素含量和葡萄糖耐量,其机制涉及胰腺GPR40受体激活和肝因子调控。
对循环及肝脏脂质的影响
MCTs对血脂谱的影响呈链长依赖性:C8:0/C10:0混合物对总胆固醇(total-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)呈中性或轻微改善作用(尤其在代谢紊乱人群中),而C12:0则显著升高LDL-C水平。在肝脏健康方面,MCTs能预防肠外营养引起的肝脂浸润,并在动物模型中缓解代谢功能障碍相关脂肪肝病(MASLD)的脂肪变性和纤维化,但高剂量或联合高果糖饮食可能诱发脂肪肝。
对能量平衡的调节
Meta分析证实,每日摄入3.25-54克MCTs可在4-16周内平均减重0.51公斤,其机制包括:
  1. 1.
    食欲抑制:急性摄入增强饱腹感激素(如肽YY)释放,减少后续进食量;
  2. 2.
    能量消耗增加:餐后产热效应提升5-15%,且肥胖个体中效果持续;
  3. 3.
    脂肪氧化增强:MCTs促进白色脂肪分解和棕色脂肪产热。
    值得注意的是,C8:0的饱腹效应强于富含C12:0的椰子油。
心血管和血液学效应
新兴证据显示MCTs对心脏功能具有直接益处。在T2DM患者中,2周MCT饮食(20E% C8:0, 8E% C10:0)可改善心肌收缩力,这可能源于:
  1. 1.
    酮体供能:心脏衰竭时代谢转向酮体利用,MCTs提供内源性酮体底物;
  2. 2.
    直接氧化:C8:0在心肌细胞中氧化效率高于棕榈酸(C16:0),尤其适用于CD36脂肪酸转运体缺陷的心脏病理模型。
    此外,MCTs能在8天内显著升高促红细胞生成素(EPO)水平(+38%),其效果优于SGLT2抑制剂,为心血管疾病相关贫血提供了膳食干预新思路。
常见临床应用与安全性
MCTs已用于脂肪吸收不良、癫痫、LCFA氧化障碍等疾病。安全性方面,耐受剂量上限为1克/千克体重,过量可能引起胃肠道不适。通过乳化技术(如乳清蛋白基质)可降低副作用50%并增强酮体生成。
潜在机制解析
MCTs的代谢效益通过多层级机制实现:
  1. 1.
    肠道层面:调节微生物组成、免疫功能和激素分泌(如胆囊收缩素);
  2. 2.
    肝脏核心作用:首过代谢触发肝因子(GDF15、FGF21)释放,GDF15通过后脑GFRAL受体抑制食欲,FGF21依赖CREBH转录因子改善肝脂代谢;
  3. 3.
    全身效应:酮体作为信号分子增强胰岛素分泌和能量消耗,而进入循环的MCFAs直接激活组织特异性受体(如下丘脑GPR40调控摄食行为)。
结论与未来展望
膳食MCTs通过多靶点调控代谢稳态,其在神经保护(如阿尔茨海默病)、心血管疾病干预领域的潜力值得深入探索。未来需明确不同链长MCFAs的剂量效应、最佳摄入时机及个体化应用策略,并解析其与线粒体信号、肠道-肝脏轴互作的分子机制,以推动精准营养疗法发展。
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