失智症的曙光呀！
#大腦不是只能用葡萄糖
#失智症與酮體的關連
#聽聽神經科醫師怎麼說
資料來源：
https://pansci.asia/archives/129642
大腦為何會利用「酮體」？生酮飲食是失智症的曙光嗎？
2017/11/23 |
• 文 / 許家綸｜尋常一般的神經專科醫師。
著名小說魯濱遜漂流記的主角遭逢海難，孤身漂流到荒島，三餐成了他最迫切的問題。起初，他採過野果、也用僅剩不多的槍彈打獵，吃了幾頓肥羊大餐，但野果和肥羊的來源不穩定，食物短缺的恐懼總是縈繞心頭；直到他意外獲得一批種子，開始農耕生活⋯⋯。
早在西元一萬年前，人類開始耕種，相較之前的狩獵採集，農耕時代之後供的穩定糧量為日後文明發展奠下根基。在生物體中，碳水化合物分解成葡萄醣，經過糖解與氧化磷酸化作用，製造出「ATP」（Adenosine triphosphate）—— 一種細胞共通的能量貨幣，藉此趨動組織器官的運轉。
而大腦作為人體的中央處理器，僅僅只佔身體重量 2% 的大腦，卻驚人地吃掉了總能源的 20%，其中最受大腦歡迎的燃料也正是葡萄醣。
大腦不斷電的秘密：隱藏的備用燃料
就像停電時備用發電機自動切換電源供源，人體也有雙電力系統。遇到飢荒、山難……等艱困時刻，當作為戰備儲糧的肝醣（glycogen）相繼用罄，血糖快速下降之際，身體隱藏的能源系統開始啟動。大量的游離脂肪酸（free fatty acid）從脂肪組織釋出，身體大部分的器官都可直接運用脂肪酸，但脂肪酸在為大腦所用之前，得先在肝藏轉成酮體（ketone body），才能穿過血腦屏障（blood brain barrier）。研究顯示，在長期挨餓的狀態，血液中的酮體濃度會提高到原來的 10-20 倍，這足以支援大腦 60% 的能源需求 1。
在饑困時期轉由儲量豐沛的脂肪作為燃料，也許是生物體特化後的設計，它藉此保留重要的蛋白質與肌肉組織，為將來的生存留下一線希望。
誰都想不到，這種古老的備用系統，在竟然引發了一場飲食革命。
失智症的根源：能源供應系統的異常？
過去 30 年，異常的β-類澱粉和 Tau 蛋白質堆積是失智病的元兇 2, 幾乎被當成一項事實寫進教科書裡。利用神經元高度仰賴葡萄醣的特性，科學家發展出葡萄醣-正子攝影（FDG-PET）並計算出腦部各區堿的葡萄醣的代謝速率，以一窺退化性大腦的能量之謎。
在早期失智症患者身上，有葡萄糖的使用率變差的現象；他們與同年齡層的健康老人相比，整體效率下降 14% 左右 3，尤其是在顳葉、頂葉與後側扣帶迴等區域。我們很自然地理解成是因為前述的異常堆積，破壞了神經元與突觸，代謝需求降低只是功能喪失後的結果。
但一些觀察性研究企圖挑戰這個論點，對一群健康但帶失智基因（Presenilin-1, Apolipoprotein E4） 的人所作葡萄醣-正子攝影 4,5，竟然也有類似的代謝下降（hypometabolism）；而令人不解的是，在臨床上他們的認知功能完全正常，平均年齡更只有 30 歲左右。
這又該怎麼說明呢？會不會葡萄醣不是這些大腦的最佳燃料？倘若如此那酮體利用情形又如何呢？研究輕度阿滋海默病患大腦利用酮體的能力，令人驚奇的是，結果竟與認知正常的對照組無異 3。這是否暗示古老的酮體可成為退化性大腦再運轉的關鍵？這些想法令生酮飲食的擁護者非常興奮。
編按：生酮飲食指的是高脂肪、適量蛋白質、低碳水化合物的飲食法，不同於一般均衡飲食的狀態，人體會利用碳水化合物轉化成的葡萄糖作為能量，當然也包含維持大腦運作。生酮飲食則因為攝取低碳水化合物，所以能量來源則變為利用脂肪轉換的酮體。
美國的瑪莉－紐波特醫師便是酮體療法的著名倡議者之一，她以生酮飲食、中鍵脂脂酸、酮酯（ketone ester）等方式治療罹有失智症的先生 6，並撰文分享，她們的故事走進許多正深陷失智惡夢的家庭，令他們重燃希望。
但是⋯⋯這真有這麼神嗎？
酮體的逆襲之旅：仍是長路漫漫
回到了現實世界，其實客觀的證據還很薄弱，目前僅有寥寥幾篇的人體研究。
其中一個研究引入生酮飲食做為輕度知能障礙（Mild cognitive impairment）治療，相較於高碳水化合物飲食的對照組，6 週後發現可改善記憶功能 7。另外兩篇以口服中鍵脂肪酸提升血中酮體濃度，聲稱對失智患者的認知測試有正向意義 8,9，但在日本，類似的研究卻沒有顯著差異 10。說到底，要令科學家們心悅誠服的點頭稱是，恐怕還是漫漫長路。不僅如此，仍有諸多疑點尚待釐清，比如椰子油富含的飽和脂肪酸與動脈硬化的相關性、葡萄醣代謝異常與類澱粉沉積的因果關係、長期的高酮酸狀態是否是身體的另一個負擔？
究竟，大腦的能量運轉危機是否能夠開啟失智治療的新篇章呢？且讓我們懷抱期望、但客觀以待吧。
參考資料
1. Owen OE, Morgan AP, Kemp HG, Sullivan JM, Herrera MG, Cahill GF, Jr. Brain metabolism during fasting. J Clin Invest 1967;46:1589 –1595. �
2. Karran E, Mercken M, De Strooper B. The amyloid cascade hypothesis for Alzheimer’s disease: an appraisal for the development of therapeutics. Nat Rev Drug Discov 2011; 10: 698–712.
3. Castellano, C.A. et al. 2015. Lower brain 18F- fluorodeoxyglucose uptake but normal 11 C-acetoacetate metabolism in mild Alzheimer’s disease dementia. J. Alzheimers Dis. 43: 1343–1353. �
4. Scholl, M. et al. 2011. Time course of glucose metabolism in relation to cognitive performance and postmortem neu-ropathology in Met146Val PSEN1 mutation carriers. J. Alzheimers Dis. 24: 495–506.�
5. Reiman, E.M. et al. 2004. Functional brain abnormalities in young adults at genetic risk for late-onset Alzheimer’s dementia. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 101: 284–289.
6. Newport, M.T. et al. 2015. A new way to produce hyperketonemia: use of ketone ester in a case of Alzheimer’s disease. Alzheimers Dement. 11: 99–103.
7. Krikorian, R. et al. 2012. Dietary ketosis enhances memory in mild cognitive impairment. Neurobiol. Aging 33: 425.e19– 27
8. Reger, M.A. et al. 2004. Effects of beta-hydroxybutyrate on cognition in memory-impaired adults. Neurobiol. Aging 25: 311–314.
9. Henderson, S.T. et al. 2009. Study of the ketogenic agent AC- 1202 in mild to moderate Alzheimer’s disease: a randomized, double-blind, placebo-controlled, multicenter trial. Nutr. Metab. (Lond.) 6: 31.
10. Ohnuma T, Toda A, Kimoto A, Takebayashi R, Higashiyama R, et al. (2016) Bene ts of use, and tolerance of, medium-chain triglyceride medical food in the management of Japanese patients with Alzheimer’s disease: a prospective, open-label pilot study. Clin Interven Aging 11: 29-36.
#雖然長路慢慢但是值得期待
#二型糖尿病如果可以逆轉那大腦的糖尿病也行
