Nat Med | NIH临床试验揭示碳水化合物与脂肪对人体的影响

肥胖在世界范围内日益流行，有很多文献甚至把肥胖归纳总结为一种流行病。据不完全统计，目前全世界大约有20亿肥胖人群，其中肥胖病人多达14亿。总的来说，导致肥胖的因素有两大方面：一方面，随着科技的不断进步，许许多多需要大量体力劳动的生产活动逐渐被机器取代，使人们日常消耗能量的活动越来越少；另一方面，人们通过饮食、过量地摄入能量；在这两方面的共同作用下，导致肥胖人群越来越多【1-2】。在我们日常饮食的食物中，碳水化合物与脂肪是两种较为主要且普遍的物质，两者对肥胖的发生占据主导位置。碳水化合物与脂肪谁对肥胖影响更多，在科学界一直存在着争议。支持肥胖的碳水化合物-胰岛素模型的科学家，倾向于高碳水化合物饮食导致胰岛素分泌，促进脂肪积累并增加能量摄入。因此，较于低脂肪、高碳水化合物的饮食，低碳水化合物饮食将会减少能量摄入【1-2】。然而，至今没有充分的证据验证这一假说。

近日，美国国立卫生研究院（NIH），糖尿病、消化和肾脏疾病研究所(NIDDK)Kevin D. Hall教授团队，以Article的形式在Nature Medicine 期刊上，在线发表了题为“Effect of a plant-based, low-fat diet versus an animal-based, ketogenic diet on ad libitum energy intake”的文章，报道了低碳水化合物、低脂肪饮食对能量摄入、体重、血糖、血脂、胰岛素分泌及血压等方面的影响。

基于已知的临床文献存在着试验周期短的情况，本文研究人员特此招募了23名非糖尿病志愿者，年龄为29.9 ± 1.4岁、体重指数（BMI）27.8 ± 1.3千克/平方米。这些志愿者组成了代谢临床研究小组，以住院病人的方式，加入了美国国立卫生研究院临床中心。因试验过程中的各种因素，最终有20名志愿参与了整个临床研究过程。志愿者被随机分成两组，一组先进行低碳水化物（LC：约10%的碳水化合物，75.8%脂肪，14.2%蛋白质）饮食紧接着进行低脂肪(LF：约10.3%的脂肪，75.2%碳水化合物，14.5%蛋白质)饮食；另一组饮食顺序刚好相反。每种饮食试验，按照一日三餐，并依据每个志愿者所需基准量补充2倍的瓶装水及持续的小吃（注：该小吃为NIH基于软件分析营养成分特制而成）供应，每个饮食试验周期分别为2周，整个试验周期为期4周。研究人员每餐后对每位志愿者的各项生理指标进行测试。图1的试验数据表明，各种指数与饮食顺序无关；低碳水化合物饮食导致能量摄入显著增加；体重、非脂肪量与脂肪量在两种饮食调节下都减少；食用低碳水化合物体重与非脂肪量减少更显著。

图1: a平均能量摄入增加，食用低碳水化合物能量摄入增加更多，g体重减少，h非脂肪量减少，j脂肪量减少

随后，研究人员测试了各种生理指标，试验数据显示，两种饮食条件下，志愿者们的食欲与肝脏脂肪均无差异；与LC相比，LF条件下志愿者在呼吸室的日能量消耗较减少153 ± 24 千卡，尿排泄减少。接下来，研究人员对进入内分泌系统的各种代谢物与激素进行分析，数据证明，LF饮食条件下，餐后2小时间质葡萄糖水平显著升高；过夜禁食状态下，低碳水化合物饮食使志愿者日毛细血管β-羟丁酸水平显著增加。此外，研究人员观察到LF饮食使志愿者收缩压降低，舒张压略低，脉搏略低。为了更进一步研究低碳水化合物与低脂对人体代谢的影响，在每种饮食的第二周，研究人员对过夜禁食后的志愿者进行了混合餐测试，并收集了各个测试时间点的血液样品；如图2所示，LF饮食使志愿者血糖、胰岛素、C-胎及乳酸升高；但使志愿者血液中的游离脂肪酸及甘油三酯含量减少。

图2: 餐后1～6，a小时血糖含量，b胰岛素含量，c C-胎含量, d 乳酸含量，e 自由脂肪酸含量，f甘油三酯含量

总之，综合各项生理数据的分析结果，本文定义的低脂肪与低碳水化合物饮食条件，对人体的的影响各有千秋。较之以往的研究，一个相对长期的跟踪测试是本文研究工作最突出的部分，志愿者们分别在不同饮食顺序下，每种饮食进行了2周，整个过程持续了4周。跟踪测试密切，其中平均餐后间质葡萄糖数据来自于394餐低脂肪与368餐低碳水化合物，且统计曲线显示误差极小，证明本文的研究结果参考价值较高。

原文链接

https://www.nature.com/articles/s41591-020-01209-1

制版人：琪酱

参考文献

1.Hall, K. D. Did the food environmentcause the obesity epidemic? Obesity 26, 11–13 (2018).

2.Ludwig, D. S. & Friedman, M. I.Increasing adiposity: consequence or cause of overeating? JAMA 311, 2167–2168(2014).

3.Freedhoff, Y. & Hall, K. D. Weightloss diet studies: we need help not hype. Lancet 388, 849–851 (2016).

4.Hall, K. D. et al. Ultra-processeddiets cause excess calorie intake and weight gain: an inpatient randomizedcontrolled trial of ad libitum food intake. Cell Metab. 30, 67–77. e 63 (2019).