實驗過程
8周齡的C57小鼠隨機分為兩組：高脂組和對照組，分別提供純化型標準飼料（AIN-93G）和高脂飼料（60%脂肪供能）。高脂飼料誘導12周后，達到肥胖標準的高脂組小鼠（平均體重超過對照組小鼠20%）被隨機分為四組：高脂飲食久坐組（HFD）、高脂飲食＆有氧運動組（HFD+EX）、生酮飲食久坐組（KD），生酮飲食＆有氧運動組（KD+EX）。
同時，HFD+EX組和KD+EX組小鼠在適應(yīng)高脂飼料或生酮飼料一周后進行有氧運動。對照組小鼠繼續(xù)喂食標準飼料（AIN-93G）.
運動干預(yù)在0%梯度的電動實驗跑步機上進行。第一周，小鼠以5m/min、15-20min/d的訓練適應(yīng)跑步機，每周運動三天。第二周，持續(xù)時間和跑步速度逐漸增加。小鼠適應(yīng)以6m/min的速度進行10分鐘的熱身，然后以10m/min的速度進行20分鐘的運動。第三周開始，小鼠在跑步機上進行了為期8周的正式鍛煉，包括以6m/min的速度進行5分鐘的熱身，然后以12m/min進行50分鐘的主要運動。運動強度適中，約為VO2 max的58%-75%.
實驗結(jié)果與討論
實驗結(jié)果顯示，KD組和KD+EX組小鼠的體重和脂肪量均有顯著降低，除循環(huán)甘油三酯水平升高外，在血清生物標志物或肝臟脂質(zhì)儲存方面未觀察到生酮飲食的顯著不良影響。然而，有氧運動降低了生酮飼料喂養(yǎng)小鼠的血清甘油三酯水平，并進一步改善了血清參數(shù)和肝臟脂肪變性。此外，基因和蛋白質(zhì)表達分析表明，生酮飼料結(jié)合有氧運動與脂解相關(guān)基因和蛋白質(zhì)水平的表達增加有關(guān)，而脂肪生成基因的表達減少有關(guān)。
總的來說，我們對小鼠的研究結(jié)果表明，生酮飲食結(jié)合適度有氧運動相結(jié)合可能為肥胖的治療提供一種新的策略。
]]>生酮飲食（KD）除了具有抗癲癇作用外，還具有抗腫瘤和抗糖尿病作用，它還可以改善心臟功能，減輕神經(jīng)損傷。然而，KD對缺血后血流或組織恢復的影響在很大程度上仍不清楚。因此，我們觀察了小鼠后肢缺血后的血流和缺血組織恢復。
實驗方法
C57小鼠分為常規(guī)飲食組和生酮飲食組（每組13只），分別飼喂標準飼料和生酮飼料。2周后，小鼠通過結(jié)扎單側(cè)股動脈進行后肢缺血，并繼續(xù)飼喂兩種不同的飲食。在術(shù)后0、7和21天觀察缺血肢體組織的血液灌注。
實驗結(jié)果與分析
與飼喂標準飼料的小鼠相比，生酮飼料組小鼠不僅降低了缺血肢體組織的血液灌注，而且延遲了缺血后的肌肉恢復，導致非缺血組織的肌肉萎縮。此外，生酮飼料組小鼠手術(shù)部位的傷口愈合更緩慢，加重了缺血組織的炎癥。在細胞水平上，生酮飲食通過降低葡萄糖和酮體利用率，同時增加脂肪酸氧化，從而改變肢體組織的代謝狀態(tài)。缺血后，生酮飲食進一步減少了小鼠肢體組織中的糖酵解和脂肪酸利用，酮體生成輕度增加。
生酮飲食可能延遲缺血后的組織恢復，并在非缺血組織中引起更多的肌肉萎縮。我們的實驗結(jié)果提示肢體缺血患者應(yīng)避免生酮飲食。
原文檢索： Effects-of-the-ketogenic-diet-in-mice-with-hind-limb-ischemia.pdf (下載356)
生酮飲食被用于減肥的原理
典型的生酮飲食含有極高的脂肪和適量的蛋白質(zhì)，僅含有微量碳水化合物，包括淀粉、糖和纖維。
眾所周知，血糖是人體能量供給的主要來源。正常飲食狀態(tài)下，身體可以將進入體內(nèi)的碳水化合物轉(zhuǎn)化為血糖?？崭箷r，肝臟儲藏的糖原會幫助維持血糖平衡。而當人體處于長期饑餓狀態(tài)時，肝臟的糖原被消耗殆盡，又沒有外來糖分補充，于是身體會迫使體內(nèi)的其他組分，例如甘油（脂肪的主要成分）燃燒，以保障身體所需的能量。
當采用生酮飲食法時，由于極低的碳水化合物攝入，血糖來源減少，人體會被迫進入一種模擬的饑餓狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，體內(nèi)的脂肪會被大量分解以提供能量，并在這個過程中產(chǎn)生酮體。以上就是所謂生酮飲食燃燒脂肪的原理。盡管有證據(jù)表明，生酮飲食可能會對特定人群提供一些益處，但圍繞這種飲食及其長期影響存在很多爭議。
生酮飲食對于性別差異的影響
最新的一項研究揭示了生酮飲食對于女性和男性效果差異。美國愛荷華大學高級研究員E. Dale Abel博士使用小鼠模型研究了與生酮飲食有關(guān)的性別差異。該研究成果已發(fā)表在美國內(nèi)分泌學會(ENDO)年度會議上。
Abel博士解釋說：“至今為止，大多數(shù)關(guān)于生酮飲食減肥的研究都是在少量病人身上進行的，或者只在雄性小鼠中進行，因此基于性別的飲食反應(yīng)差異尚不明確?！睘榱私鉀Q這一問題，Abel博士與助理研究員Cochran給雄性和雌性小鼠喂食相同配方的生酮飲食及對照飲食。生酮飲食由75%的脂肪、3%的碳水化合物和8%的蛋白質(zhì)組成。而對照飲食由7%的脂肪、47%的碳水化合物和19%的蛋白質(zhì)組成。
15周后，研究人員發(fā)現(xiàn)，采用生酮飲食的雄性小鼠維持了血糖控制，同時減輕了體重。然而，雌性小鼠的體重卻增加了，控制血糖的能力也較差。根據(jù)研究人員的說法，雌性小鼠的葡萄糖耐受性已經(jīng)受損。
研究人員認為，生酮飲食對不同性別小鼠帶來的顯著差異可能歸因于性激素——雌激素。為了證實這一點，他們將部分雌性小鼠的卵巢切除，然后進行了相同的實驗，實驗結(jié)果得到了很大改變。與采用標準飲食的對照組小鼠相比，喂食生酮飲食且被切除卵巢的雌性小鼠體脂減少，血糖水平也得到了控制。簡單來說，沒有雌激素的影響，生酮飲食就會起效。
Cochran解釋說：“這項研究表明，與年輕女性相比，絕經(jīng)后的女性通過生酮飲食可能會獲得更好的減肥效果?！?/p>
這項研究是為數(shù)不多探索生酮飲食對性別差異的影響，然而，科學家們?nèi)匀恍枰M行人類研究才能夠得到確定的結(jié)論。最后，研究人員強調(diào)采用生酮飲食法之前務(wù)必要咨詢醫(yī)生。
原文檢索：Sex Differences in the Response of C57BL/6 Mice to Ketogenic Diets, American Diabetes Association
幼年BTBR小鼠分為兩組，分別喂食生酮飼料（75%脂肪熱量占比、3%碳水化合物占比）和標準飼料3周，并測試其社交能力、自我定向能力和交流能力。所有測試均在小鼠8-10周齡時進行。在單獨的實驗中，我們對BTBR和C57Bl/6小鼠的自發(fā)海馬內(nèi)腦電圖和癲癇敏感性測試進行了比較。
在三箱社交行為測試中，生酮飲食喂養(yǎng)的BTBR小鼠顯示出更高的社交能力，減少了自我定向的重復行為。雖然癲癇發(fā)作是孤獨癥的常見共病，但喂食標準飼料的BTBR小鼠既沒有表現(xiàn)出自發(fā)性癲癇，也沒有腦電圖異常，僅在一項測試中增加了癲癇發(fā)作的易感性，這說明行為改善與任何抗癲癇效應(yīng)都是分離的。我們的結(jié)果表明，生酮飲食可以改善BTBR小鼠模型中的多種孤獨癥行為，生酮飲食或類似的代謝策略可能為改善自閉癥譜系障礙的核心行為癥狀提供新的治療機會。
BTBR小鼠表現(xiàn)出不同的癲癇發(fā)作表型
原文檢索：Ketogenic Diet Improves Core Symptoms of Autism in BTBR Mice, PLOS ONE.
]]>產(chǎn)品貨號：XTKD01
適用動物：實驗大/小鼠（C57、SD等常見品系）
儲存方式：4℃冷藏（近期使用）或-20℃冷凍（長期備用）
保質(zhì)期：3個月
建議采購量：小鼠按照5克/只/天計算；大鼠按照25克/只/天計算
]]>飲食背景：生酮飲食已被廣泛應(yīng)用于癲癇、糖尿病和癌癥等疾病的支持治療。
實驗?zāi)康?/strong>
研究長期喂食生酮飼料對大鼠血氣、血液學特征、臟器功能及超氧化物歧化酶水平的影響。
實驗過程
15只雄性Wistar大鼠隨機分為對照組（n=8）和生酮飼料組（n=7）。對照組給予標準飼料，含碳水化合物52.20%，脂肪7.00%，蛋白質(zhì)15.25%；生酮飼料組給予高脂低碳水化合物飼料，含碳水化合物5.66%，脂肪86.19%，蛋白質(zhì)8.15%。所有大鼠單獨關(guān)籠，實驗60天后進行采血，分析血氣、細胞計數(shù)、器官生物標志物和超氧化物歧化酶（SOD）水平。
實驗結(jié)果
生酮飼料組大鼠體重、血糖明顯下降，血酮明顯升高（p<0.05）。平均血pH值為7.36±0.02，堿過量為-5.57±2.39mOsm/L，明顯低于對照組（p<0.05）。血液學分析顯示紅細胞、血紅蛋白和紅細胞壓積水平顯著降低；丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶、尿素和肌酐水平無明顯變化，表明肝腎功能正常。然而，生酮飲食可顯著降低血漿SOD水平。
總結(jié)來說，長期生酮飲食的大鼠確實可引起代謝性酸中毒、貧血和抗氧化酶水平降低。
原文檢索：Long-Term Ketogenic Diet Induces Metabolic Acidosis, Anemia, and Oxidative Stress in Healthy Wistar Rats, National Library of Medicine
]]>正常情況下，碳水化合物經(jīng)人體吸收后轉(zhuǎn)化為葡萄糖運往身體各處供給能量，尤其是用于維持大腦運作。然而生酮飲食中只攝取少量碳水化合物，肝臟便會將脂肪轉(zhuǎn)換為脂肪酸和酮體（該過程被稱為ketogenesis）。酮體運到腦部取代葡萄糖成為能量來源，血液中的酮體含量達到一定程度時，即為酮癥，能緩解癲癇發(fā)作的頻率。
根據(jù)《JNeurosci》發(fā)表的最新一項研究，讓青光眼小鼠攝入低碳水化合物、高脂肪飼料對它們的視網(wǎng)膜細胞和大腦可以起到保護作用。過去，研究人員發(fā)現(xiàn)，這種飲食結(jié)構(gòu)在阿爾茲海默癥、帕金斯和肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）等疾病中具有保護神經(jīng)的作用。
青光眼（Glaucoma）是一種漸進性疾病，因傳達視力信息的細胞損傷導致視力衰弱，甚至失明。糖尿病患者的青光眼發(fā)病率很高，提示這種眼病可能與代謝應(yīng)激之間存在聯(lián)系。
美國俄亥俄醫(yī)科大學的Denise Inman研究發(fā)現(xiàn)，在2個月的周期內(nèi)利用90%脂肪供能的生酮飼料喂養(yǎng)患有青光眼的轉(zhuǎn)基因小鼠，因為能量利用率提高，視網(wǎng)膜細胞不再退化。這項發(fā)現(xiàn)表明生酮飲食可能有助于改善青光眼患者的視力。
與對照組小鼠（左）相比，生酮飼料組小鼠（右）可見的視網(wǎng)膜細胞更多
有關(guān)生酮飲食的利弊之爭科學界尚未達成共識，這項研究是支持生酮食療的一個證據(jù)，但長期效果仍有待進一步確認。生酮飲食并非適用于所有人群，在實際執(zhí)行中也十分有挑戰(zhàn)性，因此應(yīng)謹慎開展生酮飲食計劃。
原文名稱：Structural and functional rescue of chronic metabolically stressed optic nerves through respiration
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