改良生酮饮食对肥胖成人脂蛋白亚类及代谢激素GDF15/FGF21的快速调节作用

《Journal of Translational Medicine》：Effects of a two-week modified ketogenic diet on circulating lipoprotein subclasses, GDF15, and FGF21 in obese adults

本研究针对传统生酮饮食(KD)在中国人群中的依从性难题，创新性地开发了改良生酮饮食(MKD)方案(碳水化合物20%/蛋白质40%/脂肪40%)。通过2周干预发现，MKD可显著降低肥胖患者体重(△4.8%)和体脂指标(△>5%)，同时引起GDF15水平上升5.76%和FGF21水平下降51.91%的差异化反应。尤为重要的是，NMR代谢组学分析揭示了HDL-c亚类向大颗粒尺寸的有利重塑，为短期饮食干预改善代谢健康提供了新证据。

　　

随着全球肥胖患病率的急剧攀升，体重管理已成为公共卫生领域的重大挑战。据《世界肥胖地图2025》预测，到2030年全球肥胖成人数量将突破11亿，其中中国超重/肥胖人群预计达5.15亿。肥胖不仅影响外观，更是糖尿病、高血压、心血管疾病等多种慢性病的重要危险因素。传统生酮饮食(KD)虽被证实具有减重效果，但其严格的脂肪比例(90%热量来自脂肪)与中国人群以碳水化合物为主(占能量摄入>60%)的饮食习惯存在显著冲突，导致长期依从性差，且可能减少全谷物、豆类等心脏保护性食物的摄入。

为解决这一临床难题，第四军医大学西京医院研究团队创新性地开发了更适合中国饮食模式的改良生酮饮食(MKD)。这项发表于《Journal of Translational Medicine》的研究，首次系统评估了短期MKD干预对肥胖成人循环脂蛋白亚类及关键代谢激素GDF15(生长分化因子15)和FGF21(成纤维细胞生长因子21)的快速调节作用。

研究采用前瞻性自身对照设计，对30名代谢健康肥胖者(BMI≥28 kg/m²)进行2周MKD干预。技术方法主要包括：身体成分分析(生物电阻抗法)、血清生物标志物检测(ELISA法)和脂蛋白亚类定量分析(核磁共振波谱法)。样本来源于2023年9月至2024年3月西京医院内分泌代谢科门诊招募的队列。

效果 of a 2-week MKD on body composition in obese adults

通过系统评估发现，2周MKD干预使体重(96.14±27.23 kg vs. 91.63±26.47 kg)和BMI(33.99±6.08 kg/m² vs. 32.41±5.95 kg/m²)均显著降低(P<0.001)。体脂参数改善尤为突出，体脂肪量(BFM)和内脏脂肪面积(VFA)下降超过5%，而瘦体质量指标(SMM、SLM、FFM)保持稳定(变化<3%)，表明MKD在促进脂肪减少的同时有效维持了肌肉量。

效果 of a 2-week MKD on serum GDF15 and FGF21 concentrations in obese adults

血清生物标志物分析显示，GDF15水平显著升高5.76%(P=0.0377)，而FGF21水平急剧下降51.91%(P=0.0001)。相关性分析进一步揭示，基线GDF15水平与体脂减少程度呈正相关，而FGF21则与瘦体质量变化正相关，提示这两种激素可能通过不同机制参与MKD的代谢调节作用。

效果 of a 2-week MKD Intervention on lipoprotein subclass profiles

脂蛋白亚类分析表明，短期MKD干预引起了血浆脂蛋白谱的显著重构。正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)显示干预前后状态明显分离，22个脂蛋白亚类发生显著变化(VIP>1, P<0.05)。载脂蛋白B/A1(ABA1)比值和LDL-c/HDL-c(LDHD)比值均显著上升(P<0.001)，同时大颗粒HDL亚类(H1FC/H2FC)呈现增加趋势，而小颗粒亚类(H3FC/H4FC)则下降，其中H2FC亚类的升高最为显著(t=6.119, P<0.001)。

Association between circulating GDF15/FGF21 levels and lipoprotein subclass profiles in obese adults

深入分析发现，GDF15和FGF21水平与特定脂蛋白变化存在关联。在调整性别、年龄和时间因素后，GDF15与FGF21表现出不同的脂蛋白亚类关联模式，提示这两种代谢激素可能通过独立途径参与MKD诱导的脂代谢重构。

本研究的重要发现在于揭示了MKD独特的代谢调节特征。与传统KD通常升高FGF21不同，MKD引起FGF21水平下降，这可能与其较高的蛋白质含量(40%)抑制了肝脏PPARα(过氧化物酶体增殖物激活受体α)激活有关。同时，GDF15的升高与既往研究中KD通过肝PPARγ信号上调GDF15的机制一致。在脂蛋白代谢方面，MKD诱导的HDL亚类向大颗粒转变的模式，与单纯能量限制饮食的作用存在差异，提示这种改变可能源于特定的宏营养素组成。

研究结论强调，短期MKD干预不仅能有效改善肥胖指标，还通过调节GDF15/FGF21轴和重构脂蛋白亚类分布，产生多重代谢益处。这种饮食策略为中国人群提供了一种文化适配性更强、可持续性更高的体重管理方案。然而，研究也存在样本量较小、缺乏对照组、干预时间短等局限性，未来需要更长期、更大规模的随机对照试验来验证这些发现，并深入探索GDF15和FGF21在调节脂蛋白代谢中的分子机制。