综述:酮体与酮生成对PI3K/AKT/mTOR信号通路影响的系统评价

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Nutrition Research 3.4

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  本综述系统探讨了酮生成(Ketogenesis)与PI3K/AKT/mTOR信号通路的交互作用,揭示酮体(如β-羟基丁酸BHB)、生酮饮食(KD)和禁食通过调控该通路影响代谢稳态、肿瘤进展及神经功能。研究发现:KD普遍抑制通路活性,而BHB补充可能激活mTOR促进肌肉修复,禁食则通过胰岛素反馈调节p-AKT。结论强调组织特异性效应及标准化干预参数的重要性。

  

Abstract
酮生成与PI3K/AKT/mTOR通路在代谢失衡和疾病进展中密切相关。尽管酮代谢与mTOR抑制存在机制关联,但两者在不同疾病模型中的功能关系尚未明确。本综述通过PRISMA标准系统分析39项研究,揭示生酮饮食和酮体普遍抑制该通路,改善代谢稳态并抑制肿瘤;而BHB补充在肌肉萎缩模型中激活mTOR促进恢复,禁食则通过胰岛素反馈上调p-AKT但未必激活下游mTOR。

Introduction
酮生成是肝细胞线粒体将脂肪酸氧化的乙酰-CoA转化为酮体(BHB、乙酰乙酸AcAc和丙酮)的过程。基础血浆酮体浓度约0.1 mmol/L,禁食或生酮饮食(CHO<10%总能量)可使其升高5倍。酮体不仅是葡萄糖替代能源,还通过PPARα/γ和AMPK通路调控代谢。PI3K/AKT/mTOR作为关键通路,参与细胞生长和代谢,其与酮生成的互作可能为癌症、神经退行性疾病提供新治疗策略。

Search strategy
基于PRISMA 2020标准,检索2012-2023年PubMed等数据库,筛选31篇文献并补充8篇,最终纳入39项研究(含1项体外实验)。

Results

  1. Ketogenesis:KD和BHB通过抑制PI3K/AKT/mTOR改善脑代谢和肿瘤微环境,而BHB补充在肌肉模型中激活mTORC1促进合成代谢。
  2. 组织特异性:肝脏中mTORC1抑制酮生成,而肌肉中BHB激活mTOR,提示通路调控具有器官差异。
  3. 禁食悖论:禁食虽上调p-AKT,但可能因胰岛素反馈未激活下游mTOR,需区分急性与长期效应。

Future perspectives
需标准化干预参数(如禁食时长、KD成分),并探索组织特异性机制。靶向酮生成-PI3K/AKT/mTOR轴或为代谢疾病和癌症提供联合治疗新思路。

CRediT
通讯作者Mei Lan Tan获马来西亚FRGS和Smartfund资助,图表由BioRender制作。

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