《自然·代谢》:高蛋白饮食太高也不行!科学家揭秘高蛋白饮食抑制巨噬细胞自噬机制,蛋白占比超过22%或会促进动脉粥样硬化

发布日期:2024-02-28 来源:代丝雨 浏览次数:163
发表在《自然·代谢》上的一篇论文可以给我们明确的答案,蛋白质能量占比超过22%,确实是有点多了。 

研究者在人类志愿者中测试了一系列高蛋白饮食方案,发现每餐中蛋白质含量超过25g即会诱导mTOR通路激活和巨噬细胞自噬抑制,这是缺血性心血管疾病发病的重要机制之一。动物实验结果也显示,蛋白质占比超过22%的饮食会导致小鼠动脉粥样硬化。 

此前相关研究都在动物中进行,此次研究者们招募了一批志愿者,试图分析不同蛋白质含量的饮食对单核细胞mTORC1激活的影响。分析对象则选择了CD14+CD16-单核细胞,这是循环中最丰富的单核细胞,也是动脉粥样硬化斑块相关巨噬细胞的主要来源。 

第一组试验包括14名BMI在超重范围内的参与者,他们参与了两次试验,在12小时夜间禁食后分别摄取不同蛋白质含量的液体餐,并取血样以检查循环内的氨基酸水平和单核细胞状态。两种饮食方案一是蛋白质能量占比10%的低蛋白餐(73%碳水,17%脂肪),另一种是蛋白质能量占比50%的高蛋白餐(33%碳水,17%脂肪)。 

分析结果显示,在高蛋白餐后,参与者血浆氨基酸浓度有所增加,不过两种饮食后血浆甘油三酯(TG)浓度没什么差异,TG是动脉粥样硬化疾病的风险因素。 

对单核细胞的分析则发现,高蛋白餐后,单核细胞mTORC1显著激活,并发现了自噬信号LC3强度的降低,说明出现了mTORC1介导的自噬抑制。

这组试验选择的蛋白质占比是比较极端的。在第二组试验中,研究者设计了更接近真实情况的两种饮食方案,一是蛋白质能量占比15%的标准餐(15g蛋白质),一是占比22%的高蛋白餐(25g蛋白质)。

与第一组试验结果类似,两种餐食带来的甘油三酯变化相近,而仅在22%餐后出现了血浆氨基酸水平升高和LC3强度降低的现象。

前文已经列举了数据,其实有不少人正在吃22%餐,这些人中自噬抑制的问题已经存在了。

是否有单一氨基酸能够为此事负责呢?

研究者具体分析了不同氨基酸餐后水平的变化,发现高蛋白餐后,亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、丝氨酸和精氨酸七种氨基酸水平升高显著。分别在体外与人类单核细胞衍生的巨噬细胞(HMDM)培养后发现,亮氨酸竟是非常强的mTORC1诱导剂,激活能力是其他氨基酸的四倍有余。

进一步分析表明,亮氨酸对HMDM mTORC1激活有显著的剂量依赖性阈值效应,并且对自噬/线粒体自噬、功能失调线粒体积累、ROS生成和相关细胞凋亡均有不利影响。造成这些危害的亮氨酸阈值浓度在100μM-300μM之间,这是22%餐后能达到的范围。

最后,研究者在ApoE-/-小鼠中测试了不同蛋白饮食方案对动脉粥样硬化进展的影响。小鼠的标准饮食方案中蛋白质占比15%,研究者认为这可以类比人类中的推荐蛋白质摄入方案。在这个基础上,研究者拟定了3种饮食方案,蛋白质占比7%的低蛋白饮食,蛋白质占比21%的中等蛋白质饮食,蛋白质占比46%的高蛋白饮食。

从图表中也可以看出,虽然高蛋白饮食小鼠体重增长最为缓慢,但是它们动脉粥样硬化斑块的面积却是最大的,病变中巨噬细胞和凋亡细胞含量也更高。

在中等蛋白饮食中添加亮氨酸,同样会促进动脉粥样硬化斑块的发展。


高蛋白饮食会促进动脉粥样硬化斑块的进展 

由此来看,公认健康的高蛋白饮食也还是有安全上限的,好在这篇论文有明确的摄入量数据,“食肉动物”们不妨再估算一番是否超量,尤其是在使用支链氨基酸(BCAA)补剂的朋友们,更得注意亮氨酸摄入啦!