Nature子刊亮氨酸暴露實(shí)驗(yàn)證明高蛋白飲食如何使你的動(dòng)脈硬化
摘要：匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一項(xiàng)研究,高蛋白攝入增加動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)，亮氨酸在其中起著關(guān)鍵作用。。
高蛋白攝入可能通過激活有助于動(dòng)脈斑塊形成的免疫細(xì)胞而增加動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)，亮氨酸在其中起著關(guān)鍵作用。 匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種分子機(jī)制，過量的膳食蛋白質(zhì)會(huì)增加動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)果發(fā)表在2月19日的《Nature Metabolism》雜志上。
圖1 鑒別亮氨酸介導(dǎo)的控制巨噬細(xì)胞mTOR信號(hào)傳導(dǎo)和心血管風(fēng)險(xiǎn)的閾值效應(yīng)
這項(xiàng)研究結(jié)合了小型人體試驗(yàn)、小鼠實(shí)驗(yàn)和培養(yǎng)皿中的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，從蛋白質(zhì)中攝入超過22%的飲食熱量會(huì)導(dǎo)致免疫細(xì)胞的激活增加，免疫細(xì)胞在動(dòng)脈粥樣硬化斑塊形成中發(fā)揮作用，從而增加患病風(fēng)險(xiǎn)。此外，科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，一種氨基酸——亮氨酸——似乎在推動(dòng)與動(dòng)脈粥樣硬化或動(dòng)脈硬化相關(guān)的病理途徑中起著不成比例的作用。
高蛋白飲食的風(fēng)險(xiǎn)
“我們的研究表明，提高蛋白質(zhì)攝入量以追求更好的代謝健康并不是萬靈藥。你可能會(huì)對(duì)你的動(dòng)脈造成真正的損害，”資深和共同通訊作者、皮特大學(xué)心臟病學(xué)教授Babak Razani醫(yī)學(xué)博士說。“我們的希望是，這項(xiàng)研究開啟了一場(chǎng)對(duì)話，探討如何以精確的方式改變飲食，從而在分子水平上影響身體功能，降低疾病風(fēng)險(xiǎn)。”
根據(jù)對(duì)過去十年美國人平均飲食的調(diào)查，美國人通常消耗大量蛋白質(zhì)，主要來自動(dòng)物來源。此外，近四分之一的人每天從蛋白質(zhì)中獲得的熱量超過22%。
Razani說，這種趨勢(shì)可能是受膳食蛋白質(zhì)對(duì)健康生活至關(guān)重要這一流行觀念的推動(dòng)。但他和其他研究小組已經(jīng)表明，過度依賴蛋白質(zhì)對(duì)長期健康可能不是一件好事。
機(jī)制及其對(duì)人類健康的影響
在他們2020年的研究中，Razani的實(shí)驗(yàn)室首次表明，過量的膳食蛋白質(zhì)會(huì)增加小鼠動(dòng)脈粥樣硬化的風(fēng)險(xiǎn)，他的下一項(xiàng)研究與密蘇里大學(xué)哥倫比亞分校的代謝專家Bettina Mittendorfer博士合作，深入研究了潛在的機(jī)制及其與人體的相關(guān)性。
為了找到答案，Razani的實(shí)驗(yàn)室，由第一作者Xiangyu Zhang博士和Divya Kapoor醫(yī)學(xué)博士領(lǐng)導(dǎo)，與Mittendorfer的團(tuán)隊(duì)合作，結(jié)合他們?cè)诩?xì)胞生物學(xué)和新陳代謝方面的專業(yè)知識(shí)，并在各種模型(從細(xì)胞到鼠到人類)上進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)。
Mittendorfer說:“我們的機(jī)制研究表明，氨基酸是蛋白質(zhì)的真正組成部分，它可以通過特定的信號(hào)機(jī)制引發(fā)疾病，然后改變這些細(xì)胞的新陳代謝。例如，血管系統(tǒng)中被稱為巨噬細(xì)胞的小免疫細(xì)胞可以引發(fā)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)展。”
圖2 #1研究評(píng)估了極限攝入液態(tài)餐中蛋白質(zhì)對(duì)單核細(xì)胞mTORC1激活和下游功能的影響。
為了確定攝入富含蛋白質(zhì)的食物后免疫細(xì)胞激活的時(shí)間線，研究人員在健康人類受試者中進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)，在小鼠和人類巨噬細(xì)胞中模擬了類似的情況，巨噬細(xì)胞對(duì)蛋白質(zhì)衍生的氨基酸特別敏感。
他們的研究表明，通過蛋白質(zhì)攝入超過22%的日常飲食熱量會(huì)對(duì)負(fù)責(zé)清除細(xì)胞碎片的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生負(fù)面影響，導(dǎo)致這些細(xì)胞在血管壁內(nèi)堆積成“墓地”，并隨著時(shí)間的推移惡化動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。有趣的是，對(duì)循環(huán)氨基酸的分析表明，亮氨酸——一種在牛肉、雞蛋和牛奶等動(dòng)物源性食物中富含的氨基酸——是異常巨噬細(xì)胞激活和動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)的主要原因，這表明了個(gè)性化飲食調(diào)整或“精確營養(yǎng)”的進(jìn)一步研究的潛在途徑。
導(dǎo)航蛋白質(zhì)消費(fèi)和心血管健康
Razani小心翼翼地指出，許多問題仍有待解答，主要是:當(dāng)一個(gè)人每天攝入的卡路里中有15%來自美國農(nóng)業(yè)部推薦的蛋白質(zhì)，而22%來自蛋白質(zhì)之間會(huì)發(fā)生什么?是否存在一個(gè)“最佳點(diǎn)”，既能最大限度地發(fā)揮蛋白質(zhì)的好處——比如增加肌肉——又能避免引發(fā)導(dǎo)致心血管疾病的分子級(jí)聯(lián)損傷事件。
這一發(fā)現(xiàn)在醫(yī)院尤為重要，因?yàn)闋I養(yǎng)學(xué)家經(jīng)常向病情最嚴(yán)重的病人推薦富含蛋白質(zhì)的食物，以保持肌肉質(zhì)量和力量。
“也許盲目地增加蛋白質(zhì)負(fù)荷是錯(cuò)誤的，”Razani說。“相反，重要的是要從整體上看待飲食，并建議均衡飲食，以免無意中加劇心血管疾病，尤其是那些有心臟病和血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的人。”
Razani還指出，這些發(fā)現(xiàn)表明，富含植物蛋白和動(dòng)物蛋白的飲食中亮氨酸水平的差異可能解釋了它們對(duì)心血管和代謝健康影響的差異。他說:“這種機(jī)制研究為未來的飲食指南提供信息的潛力是相當(dāng)令人興奮的。”
參考資料
[1] Identification of a leucine-mediated threshold effect governing macrophage mTOR signalling and cardiovascular risk
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