斯坦福医学院的一项研究表明,个体对某些碳水化合物的血糖反应差异取决于其代谢健康状况的具体细节。
研究发现,个体之间的血糖反应模式差异与特定的代谢条件相关,如胰岛素抵抗或β细胞功能障碍,这两种情况都可能导致糖尿病。研究结果表明,这种血糖反应的变异性可能为糖尿病前期和糖尿病的个性化预防和治疗方法提供依据。
“目前,美国糖尿病协会的饮食指南效果不佳,因为它们将所有人都归为一类。这项研究表明,不仅糖尿病前期有亚型,而且你的亚型可能决定了你应该吃什么和不应该吃什么。”斯坦福大学遗传学教授迈克尔·斯奈德博士说。
一篇解释该研究的论文发表在《自然医学》杂志上。
内分泌学教授特蕾西·麦克劳克林与斯奈德共同领导了这项研究。遗传学博士后研究员吴越、生物医学数据科学研究生本·埃勒特和前斯坦福医学院博士后研究员、现谷歌研究科学家艾哈迈德·梅特瓦利是该论文的共同第一作者。
血糖反应是代谢健康的窗口
糖尿病的发病途径不止一种,目前糖尿病的诊断基于高血糖水平,称为高血糖症。胰腺中的β细胞产生激素胰岛素,然后将其分布到全身细胞中,帮助将血液中的葡萄糖转化为能量。
当胰腺不能产生或释放足够的胰岛素时,就会发生β细胞功能障碍;而当身体细胞对胰岛素的反应不完全时,就会发生胰岛素抵抗。β细胞功能障碍和胰岛素抵抗都会导致高血糖水平,这是糖尿病前期和2型糖尿病的定义特征。
在这项研究中,55名没有2型糖尿病病史的参与者接受了胰岛素抵抗和β细胞功能障碍的代谢测试,以及多组学分析,包括甘油三酯水平、血浆代谢物、肝功能指标和肠道微生物组数据。
大约一半的参与者(共26人)患有糖尿病前期,这并不令人意外,因为美国三分之一的成年人患有糖尿病前期。
参与者佩戴了连续血糖监测仪,并食用了相同分量的不同碳水化合物食物,这些食物被送到他们的家中。测试的食物包括:香米、酪乳面包、切丝土豆、意大利面、罐装黑豆、葡萄和一种混合浆果(包括黑莓、草莓和蓝莓)。
参与者在禁食10到12小时后的早晨第一次进食。每个参与者每种食物吃了两次,研究团队跟踪了他们在餐后三小时内的血糖反应。
许多参与者在吃米饭或葡萄后出现了血糖峰值,无论他们的代谢健康状况如何。含抗性淀粉最高的食物(土豆和意大利面)引起的血糖反应因参与者的代谢功能障碍而异。
“淀粉类食物并不相同;哪种食物引起最高的血糖峰值存在很大的个体差异。”吴越说。
胰岛素抵抗的参与者在吃意大利面后血糖峰值最高,而胰岛素抵抗或β细胞功能障碍的参与者在吃土豆后血糖峰值最高。
多组学分析显示,土豆峰值高的参与者还具有高水平的甘油三酯、脂肪酸和其他通常在胰岛素抵抗人群中看到的代谢物。
吃豆子后血糖峰值与组氨酸和酮体代谢有关,这是一种主要使用脂肪作为能量的状态。吃面包后血糖峰值高的参与者更有可能患有高血压或高血压。
可能的土豆-葡萄生物标志物
吃土豆后血糖峰值最高的参与者是最胰岛素抵抗且β细胞功能最低的人。每个人在吃葡萄后都会出现一定程度的血糖峰值。比较吃土豆和葡萄后的血糖反应与胰岛素抵抗相关,这表明这种比率未来可能作为胰岛素抵抗的实际生物标志物。
“这样的生物标志物很有用,因为胰岛素抵抗可以通过生活方式和药物干预来降低高风险人群的糖尿病风险。目前在临床上还没有简单的方法来诊断它。”麦克劳克林说。
饮食以防止血糖峰值
研究人员还检查了在碳水化合物之前摄入纤维、蛋白质或脂肪是否可以降低血糖峰值。参与者在吃米饭前10分钟分别摄入豌豆纤维粉、煮熟的蛋白或奶油。
在吃米饭前摄入纤维或蛋白质可以降低血糖峰值,而在吃米饭前摄入脂肪则会延迟峰值的时间。但这些血糖反应的变化仅发生在代谢健康的参与者中,他们对胰岛素敏感或具有正常的β细胞功能。
尽管在胰岛素抵抗或β细胞功能障碍的参与者中,吃脂肪、蛋白质或纤维前摄入碳水化合物对血糖反应模式的影响很小,但麦克劳克林和斯奈德都认为这种缓解方法值得进一步研究。
“即使尚未确定在碳水化合物之前吃蛋白质、脂肪还是纤维最好,但在一餐中晚些时候吃碳水化合物仍然是个好主意。先吃沙拉或汉堡,再吃薯条。”斯奈德建议。
来自约翰霍普金斯大学、Ultima Genomics、Amrita Vishwa Vidyapeetham大学、卑尔根大学和开罗大学的研究人员也参与了这项研究。
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