医学院研究人员揭示了广受欢迎的低碳水化合物生酮饮食如何保护人们免受癫痫发作，并可能对阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病有益。
生酮饮食（常简称为“生酮”）自1920年代以来一直被用于减少药物难治性癫痫患者的发作。然而，尽管医生们已发现该饮食可能对其他脑部疾病有益，但其确切作用机制一直不明确。
由弗吉尼亚大学脑研究所联合主任杰伊迪普·卡普尔（Jaideep Kapur）医学博士领导的研究团队找到了答案。这一发现最终可能使患者无需遵循高度限制性的饮食——几乎完全避免甜食和舒适碳水化合物——即可获得生酮饮食的益处。
卡普尔表示：“身体将生酮饮食转化为一种名为β-羟基丁酸的酮体。我们发现，HCAR2通过调节脑细胞的活动和通信，帮助β-羟基丁酸减少癫痫发作。许多个体因高脂肪含量和副作用而无法耐受生酮饮食。这一发现有助于找到具有生酮饮食有益效果的药物。烟酰胺（一种美国食品药品监督管理局批准的降脂药物）也作用于HCAR2。”
生酮饮食对大脑的益处
生酮饮食旨在促使身体燃烧脂肪而非碳水化合物作为能量来源。这对减肥者有明显好处，但也会在体内引发不易察觉的变化，许多人无法耐受如此高脂肪的饮食。生酮饮食促使肝脏产生名为酮体的分子（酮症），这些酮体取代易燃烧的碳水化合物，成为脑细胞的燃料。
卡普尔、苏达贝·纳德里（Soudabeh Naderi）及其同事发现，其中最常见的酮体之一β-羟基丁酸会与特定细胞受体相互作用，从而减少实验小鼠的癫痫发作。科学家们发现，这是通过镇静名为神经元的神经细胞实现的。当神经元过度兴奋时，可能触发癫痫发作。过度活跃的神经元也出现在早期阿尔茨海默病及其他疾病（如自闭症）中。
作为研究的一部分，卡普尔团队绘制了该受体在海马体（癫痫发作常起始的脑部区域）中的分布图。他们发现，羟基羧酸受体2（hydroxycarboxylic acid receptor 2）集中在已与癫痫发作相关联的特定细胞类型中。该受体在巡逻和保护大脑的免疫细胞（称为微神经胶质细胞）中也很常见。
研究人员的工作表明，未来可能开发出药物，让患者无需严格限制饮食即可获得生酮饮食的大脑益处，避免胃肠道不适等不良副作用。例如，科学家在实验小鼠中的初步工作表明，烟酰胺（维生素B3）可能提供至少部分益处，但需进一步研究以确定该效果是否适用于人类。
卡普尔说：“我们目前正在探索该受体如何通过微神经胶质细胞调节大脑免疫反应。这些研究将帮助我们开发针对药物难治性癫痫的新型疗法，并可能扩展至多发性硬化症和阿尔茨海默病等其他疾病。”
关于弗吉尼亚大学的尖端脑研究
寻找更好的癫痫、阿尔茨海默病及其他神经系统疾病治疗方法，是弗吉尼亚大学保罗和戴安·曼宁生物技术研究所的核心使命。该研究所与弗吉尼亚大学脑研究所合作，汇集校内顶尖专家，加速将基础科学发现转化为新疗法和治愈手段，造福弗吉尼亚州及全球患者。
卡普尔及其同事已将新发现发表在《神经病学年鉴》科学期刊上。研究团队由苏达贝·纳德里、约翰·威廉姆森、孙华宇、苏奇特拉·乔希、瑞秋·简·斯佩拉、萨瓦伊拉·宰布、苏普里亚·夏尔马、孙成三、安德烈·布罗多夫斯基、伊弗拉·扎瓦尔和卡普尔组成。科学家们在该研究中无财务利益。
该研究得到了美国国立卫生研究院下属国家神经疾病和中风研究所的资助，项目编号R01NS120945和R37NS119012，以及弗吉尼亚大学脑研究所的支持。
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