高脂肪、低碳水化合物的生酮饮食通过迫使身体燃烧脂肪而非糖分来提供能量，已被许多人用于减重。近年来，科学家们开始探索这种饮食方式对健康与疾病的影响，包括癌症。尽管部分研究表明生酮饮食对结肠癌有一定保护作用，但麻省理工学院（MIT）研究人员的一项新研究表明，在小肠中，生酮饮食可能会增加癌症风险。
MIT干细胞计划主任、MIT生物学副教授、MIT科赫综合癌症研究所成员Omer Yilmaz表示："生酮饮食对胃肠道不同组织的影响截然不同。这项研究的启示在于，我们在推断这类饮食的效果时必须非常谨慎，因为对某种组织有益的东西，对另一种组织可能有害。"
Yilmaz是这项研究的通讯作者，论文今日发表于《自然》杂志。MIT博士后Jessica Shay和Chi Fangtao是论文的共同第一作者。MIT医学工程与科学研究所所长Alex K. Shalek实验室和科赫研究所所长Matthew Vander Heiden实验室的研究人员也参与了这项研究。
饮食与癌症
生酮饮食最初于20世纪20年代作为治疗癫痫的方法而开发，近几十年来被用于减重或延长寿命。该饮食以高脂肪、低碳水化合物为主，蛋白质含量正常或有所减少。
这种饮食方式迫使身体以脂肪酸代替葡萄糖等碳水化合物作为能量来源。燃烧这些脂质会产生酮体——主要是β-羟基丁酸（BHB）和乙酰乙酸——作为脂肪酸代谢的副产物。当人们禁食或遵循极低热量饮食时，身体也会产生这些酮体，因为此时身体被迫燃烧自身储存的脂肪。
2022年发表于《自然》杂志的一项研究表明，生酮饮食对结肠癌具有保护作用，而BHB——含量最丰富的酮体——正是这一效果的关键。在这项新的《自然》研究中，MIT团队希望探究生酮饮食是否对小肠也有类似的保护作用。
研究人员将具有肠癌遗传易感性的小鼠分别喂以生酮饮食、对照饮食或高脂肪/高热量饮食。结果发现，与对照饮食组相比，生酮饮食组小鼠更容易发生小肠肿瘤。尽管这些小鼠并未出现肥胖，但其肿瘤发生率与高脂肪/高热量饮食组相当，甚至更高。
进一步研究发现，酮体并不参与肿瘤的发生。肿瘤生长的驱动因素是肠道细胞燃烧膳食脂肪的方式——一种称为脂肪酸氧化的代谢途径。这一途径会激活一类名为PPAR的蛋白质家族，促使干细胞加速增殖，从而增加部分细胞癌变的概率。
这种干细胞增殖在某些情况下是有益的，例如肠道黏膜在疾病或损伤后需要修复时。然而，过度增殖可能使细胞向癌变方向发展。
Yilmaz表示："干细胞数量增多意味着小肠受损后能更好地自我修复，但不利之处在于，活跃的干细胞增多可能导致肿瘤形成。"
截然相反的效果
令人惊讶的是，同样的生酮饮食在小肠中促进肿瘤生长，在结肠中却产生了相反的效果。研究人员发现，与2022年的《自然》研究结果一致，生酮饮食抑制了结肠肿瘤的发展。然而，新研究表明，酮体并非这一保护效果的原因。
Yilmaz表示："鉴于酮体（如BHB）在商业健康领域备受关注，且近期多项高影响力研究表明BHB能抑制结肠癌，我们原本完全预期它们是直接驱动因素。然而，我们在基因工程小鼠中的实验揭示，这些分子本质上只是代谢旁观者。真正令人惊讶的是，肿瘤加速完全是由干细胞处理和燃烧大量膳食脂肪本身的方式所驱动的。"
研究人员现在希望进一步研究为何生酮饮食对结肠和小肠产生如此不同的影响。研究人员表示，随着生酮饮食持续流行，了解这些组织特异性效应对于指导其应用至关重要。
Chi表示："更深层的问题是，为何同一种饮食在肠道两个相邻部位会产生截然相反的结果。这正是我们下一步要研究的方向。"
这些发现具有重要的现实意义。由于该饮食的效果——无论是加速小肠肿瘤还是保护结肠——完全由脂肪代谢而非酮体本身驱动，市售酮体补充剂或饮品预计不会复制本研究中发现的风险或益处。这一点尤为重要，因为近几十年来小肠肿瘤的发病率持续上升，对具有遗传性肠癌易感疾病（如家族性腺瘤性息肉病）的患者影响尤为显著。
Q&A
Q1：生酮饮食为什么会增加小肠癌症风险？
A：生酮饮食增加小肠癌症风险的原因不是酮体，而是脂肪酸氧化这一代谢途径。肠道细胞在燃烧大量膳食脂肪时，会激活PPAR蛋白家族，促使肠道干细胞加速增殖，干细胞数量越多，发生癌变的概率就越高。
Q2：生酮饮食对结肠和小肠的影响为什么截然相反？
A：目前研究人员尚未完全弄清原因，这也是他们下一步的研究方向。新研究已确认，生酮饮食在小肠中促进肿瘤生长，在结肠中却抑制肿瘤发展，且两种效果都与酮体无关，均由脂肪代谢驱动，但具体机制差异仍有待深入探究。
Q3：服用酮体补充剂会有同样的癌症风险吗？
A：不会。研究发现，生酮饮食对小肠和结肠的影响完全由脂肪代谢本身驱动，而非酮体。因此，市售酮体补充剂或酮体饮品预计不会带来本研究中发现的小肠癌症风险，也不会产生对结肠的保护效果。
