低碳水化合物飲食對(duì)糖尿病影響的研究進(jìn)展

傅浩，魏嘉禾，蔡俊挺，高夢(mèng)源，朱冰姿，鄧臘梅

1.杭州醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，浙江 杭州 310053；2.杭州醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310053；3.杭州醫(yī)學(xué)院檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310053；4.杭州醫(yī)學(xué)院團(tuán)委，浙江 杭州 310053

糖尿病是一組以胰島素作用障礙或分泌缺陷，或兼而有之引起的慢性高血糖為特征的代謝性疾病[1]，主要分型有：1型（T1DM）、2型（T2DM）和妊娠期糖尿病（GDM）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年全球20～79歲的人群中糖尿病患者約4.63億[2]。過去30年，我國糖尿病患病率從低于1%迅速增長至超過10%，目前糖尿病患者已達(dá)1.164億人，居世界首位，成為患病率增長最快的國家之一，預(yù)計(jì)2028年我國糖尿病患者將會(huì)超過1.49億[2]。糖尿病已成為我國乃至全球醫(yī)療保健的巨大負(fù)擔(dān)。

目前，對(duì)于糖尿病的控制主要通過飲食、藥物和運(yùn)動(dòng)等方式，其中飲食是控制各類糖尿病的基礎(chǔ)。低碳水化合物飲食（LCD）是一種嚴(yán)格限制碳水化合物量消耗，增加蛋白質(zhì)和脂肪攝入量的飲食模式，研究認(rèn)為該飲食模式可有效降低糖尿病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)[3]，降低患者血糖水平[4]，也有研究稱，長期LCD對(duì)糖尿病患者安全性和有效性降低[5]。目前關(guān)于LCD對(duì)糖尿病長短期影響的相關(guān)性研究在國內(nèi)開展和報(bào)道較少，導(dǎo)致LCD對(duì)糖尿病的影響尚有爭(zhēng)議。該文對(duì)近年來國內(nèi)外有關(guān)LCD對(duì)糖尿病影響的相關(guān)性研究作一綜述，為預(yù)防糖尿病及制訂安全且合理的飲食干預(yù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 LCD的特點(diǎn)及分類

LCD強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格限制碳水化合物量的消耗，加大蛋白質(zhì)和脂肪的攝入量。美國醫(yī)生阿特金斯的《阿特金斯醫(yī)生的新飲食革命》首次提出該類飲食模式，最初因其具有快速減肥的能力而變得流行。雖然LCD主要通過限制碳水化合物的攝入量，但對(duì)于LCD的定義，目前還沒有明確的共識(shí)。最新一項(xiàng)依據(jù)每天攝入營養(yǎng)素量的百分比（或每天總碳水化合物負(fù)荷）的研究[6]，將LCD定義為：每日碳水化合物攝入量低于宏量營養(yǎng)素總攝入量的26%（或每日碳水化合物總負(fù)荷低于130 g）。

根據(jù)攝入碳水化合物，脂肪和蛋白質(zhì)的來源和每日含量不同，主要分為：典型低碳水化合物飲食、阿特金斯飲食、低碳水化合物飲食地中海飲食和極低碳水化合物飲食（VLCD）。

2 LCD對(duì)糖尿病相關(guān)指標(biāo)的影響

飲食是預(yù)防和控制各種類型糖尿病的基礎(chǔ)，改善能量攝入和豐富營養(yǎng)成分是當(dāng)前研究的主要內(nèi)容。近年來，BMI、血糖血脂等水平變化是影響糖尿病發(fā)生發(fā)展的主要因素，也成為當(dāng)下研究熱點(diǎn)。在長期研究過程中發(fā)現(xiàn)，LCD對(duì)BMI、血糖血脂等水平變化起到關(guān)鍵作用。

2.1 LCD對(duì)BMI的影響

肥胖甚至僅僅超重就與T2DM之間存在關(guān)聯(lián)，美國過去一份報(bào)告表明，近87.5%的T2DM患者超重或肥胖，與正常BMI范圍內(nèi)的人群相比，健康的超重或肥胖人群罹患T2DM的風(fēng)險(xiǎn)更高[7]。限制碳水化合物的攝入，使糖和淀粉的攝入減少，身體會(huì)減少胰島素分泌，轉(zhuǎn)而燃燒脂肪，對(duì)實(shí)現(xiàn)改善脂質(zhì)分布、減重和血糖控制至關(guān)重要。研究表明，對(duì)于肥胖人群的減肥效果和糖尿病的防控，LCD或許更優(yōu)于高碳水化合物等其他飲食模式[8]。

Giugliano等[9]認(rèn)為限制每日碳水化合物20～50 g，即處于營養(yǎng)酮癥狀態(tài)，肝臟將脂肪酸轉(zhuǎn)化為酮體，為身體提供燃料。此外，酮體可以穿透血腦屏障，被大腦用作“燃料”。Davis等[10]在一項(xiàng)為期1年的隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)（RCT)中，將105例T2DM伴肥胖患者隨機(jī)分配到LCD組和低脂飲食（LFD）組，LCD組的患者體質(zhì)量下降較LFD組快（P＜0.05），且體質(zhì)量大幅減少發(fā)生在前3個(gè)月，嚴(yán)格限制碳水化合物能增強(qiáng)肝臟和全身的脂肪分解和氧化從而有效干預(yù)肥胖患者，但1年后兩飲食組下降幅度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。另一項(xiàng)Meta分析結(jié)果顯示[11]，與未采取LCD干預(yù)組相比，LCD組短期內(nèi)可有效降低糖尿病患者的體質(zhì)量（P＜0.05），但長期效果未見統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)聯(lián)（P＞0.05）。

2.2 LCD對(duì)血糖水平的影響

較多糖尿病患者存在胰島素敏感性降低，由此導(dǎo)致的高血糖是最典型的癥狀，也是下游后遺癥的原因，血糖控制仍然是T1DM、T2DM患者的主要治療方向。由于碳水化合物是葡萄糖的主要來源，減少碳水化合物的攝入可以降低對(duì)胰島素的需求，改善胰島素敏感性，從而減少餐后血糖。目前糖化產(chǎn)物血紅蛋白A1c（HbA1c）被廣泛應(yīng)用于糖尿病的實(shí)驗(yàn)室診斷。Feinman等[12]在一項(xiàng)RCT中發(fā)現(xiàn)，采用VLCD治療糖尿病患者12個(gè)月，與未使用組相比，Hb1Ac水平顯著降低，胰島素和口服藥物的使用降低，并表現(xiàn)出較高的干預(yù)依賴性。Saslow等[4]在一項(xiàng)飲食治療試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，LCD組糖尿病患者的HbA1c水平比其他飲食組（中碳水化合物、限制熱量、LFD）下降幅度更顯著（P＜0.05），但僅在前6個(gè)月顯著。另有研究發(fā)現(xiàn)，在伴有HbA1c顯著下降的同時(shí)，LCD帶來同等不良反應(yīng)更少甚至沒有[13]。LCD還可以通過降低血糖生成，使天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶活性正?；瑢?shí)現(xiàn)器官損傷減少[14]。

2.3 LCD對(duì)血脂水平的影響

血清三酰甘油（TG）不僅是心腦血管疾病的主要危險(xiǎn)因素之一，也是影響血糖代謝和血黏度的重要因素。研究發(fā)現(xiàn)，TG水平升高可造成糖尿病前期人群糖尿病轉(zhuǎn)變風(fēng)險(xiǎn)上升[15]。Meng等[11]通過一項(xiàng)LCD與血脂水平的Meta分析發(fā)現(xiàn)：LCD可以有效降低糖尿病患者TG水平（95%CI:-0.45,-0.21；P＜0.001）。雖然長期堅(jiān)持LCD可顯著降低TG水平，但對(duì)高密度脂蛋白(HDL)升高作用不如非低碳飲食[16]。Mansoor等[17]通過一項(xiàng)Meta分析發(fā)現(xiàn)，與LFD相比，LCD組能顯著降低BMI超標(biāo)患者的TG水平（95%CI：-0.37,-0.15；P＜0.05），增加HDL含量，但使低密度脂蛋白(LDL)含量顯著增加。LDL是造成動(dòng)脈粥樣硬化的主要原因之一，然而對(duì)于長期LCD是否會(huì)造成冠心病等發(fā)病率和病死率增加的研究較少，因此無法得出相關(guān)結(jié)論，有必要持續(xù)更長時(shí)間研究來理解個(gè)體對(duì)飲食干預(yù)模式反應(yīng)的巨大差異。

3 LCD對(duì)不同分型糖尿病的影響

3.1 LCD對(duì)T1DM的長短期影響

3.1.1 短期影響 在胰島素被發(fā)現(xiàn)之前，嚴(yán)格的LCD（碳水化合物含量≤10 g/d），是T1DM治療的主要方法[18]。Ranjan等[19]在一項(xiàng)隨機(jī)開放標(biāo)簽交叉試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在不改變平均血糖水平的情況下，短期內(nèi)LCD較高碳水化合物飲食可使血糖正常時(shí)間維持更長[（83%±9%）vs（72%±11%），P=0.02]，縮短血糖低于3.9 mmol/L的時(shí)間[（3.3%±2.8）vs（8.0%±6.3%），P=0.03],且具有更低的血糖變異性（P=0.02）。Paiva等[20]通過案例研究證明VLCD飲食對(duì)5歲T1DM兒童的血糖控制有持續(xù)且積極的影響，維持糖化血紅蛋白正常穩(wěn)定。同時(shí)，另有研究發(fā)現(xiàn)，LCD使T1DM的兒童與成年血糖控制異常、不良事件發(fā)生率低[21]。Goffau等[22]在研究中發(fā)現(xiàn)胰島β細(xì)胞自身免疫與產(chǎn)乳酸和產(chǎn)丁酸鹽物減少、擬桿菌屬豐度增加有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)與Endesfelder等[23]的研究結(jié)果一致，Endesfelder等還認(rèn)為丁酸鹽在抗胰島自身免疫的發(fā)展和T1DM的發(fā)病中具有保護(hù)作用。

3.1.2 長期影響 一項(xiàng)評(píng)估T1DM患者對(duì)LCD長期依從性的研究發(fā)現(xiàn)，約50%的人2年后不再堅(jiān)持，另50%持續(xù)堅(jiān)持4年，結(jié)果表明堅(jiān)持更長時(shí)間的患者HbA1c水平持續(xù)降低[24]。針對(duì)LCD與T1DM的長期相關(guān)性，研究表明長期高蛋白/低碳水化合物飲食可能會(huì)減少腸道微生物組中氏菌屬和直腸真菌屬，進(jìn)而降低糞便中的丁

酸鹽含量，引發(fā)β細(xì)胞發(fā)生自身免疫[25]。Krebs等[26]在研究中提出LCD對(duì)于T1DM患者而言，可能是一種長期可行的選擇，對(duì)減少胰島素劑量與改善血糖控制有一定的益處，但是需要兼顧安全性和有效性，其長期療效仍有待研究證實(shí)。

3.2 LCD對(duì)T2DM的長短期影響

3.2.1 短期影響 在T2DM患者中，LCD能改善其生理功能、身體疼痛，改善胰島素敏感性與血脂的水平[27]。研究發(fā)現(xiàn)，LCD可在短期內(nèi)有效逆轉(zhuǎn)糖尿病，但其有效性主要體現(xiàn)在糖尿病確診時(shí)間較短的患者身上[28]。包括營養(yǎng)酮癥在內(nèi)的飲食計(jì)劃短期內(nèi)似乎對(duì)T2DM患者的血糖控制和體重減輕非常有效，并能顯著減少藥物使用。Gannon等[29]設(shè)計(jì)了一種低生物可利用葡萄糖（LoBAG）飲食，能在短期內(nèi)能顯著降低未治療的T2DM患者體內(nèi)循環(huán)葡萄糖濃度，為患者改善血糖和減少藥物使用提供新路徑。曾婷等[30]在一項(xiàng)干預(yù)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)30%的LCD干預(yù)在3、6個(gè)月可以顯著改善未使用胰島素的T2DM患者的血糖、血脂水平，并具有較高的干預(yù)依從性。短期內(nèi)限制碳水化合物越多，降低葡萄糖的幅度就越大[31]。另有研究發(fā)現(xiàn)，短期內(nèi)個(gè)體化LCD可以改善心臟代謝危險(xiǎn)因素[32]，改善人群生活質(zhì)量與心理健康[33]。

3.2.2 長期影響Sato等[34]在一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，對(duì)比低熱量飲食，LCD優(yōu)越性逐漸消失。單純降低碳水化合物的攝入量并不能在中長期內(nèi)降低T2DM患者的HbA1c水平，可能存在如：氧化應(yīng)激、外周胰島素抵抗等機(jī)制相互作用[35]。Rayner等[36]在一項(xiàng)澳大利亞中年婦女隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)，長期LCD可導(dǎo)致中年女性發(fā)生T2DM的風(fēng)險(xiǎn)增加27%。

一項(xiàng)研究哈爾濱人群健康（RR=2.24；95%CI:1.07,4.72；P=0.04）和一項(xiàng)研究飲食、營養(yǎng)與慢性?。≧R=2.29；95%CI:1.07,4.88；P=0.04）的雙隊(duì)列研究表明，長期低碳水化合物、高脂肪和高蛋白飲食與攝入額外熱量的人群T2DM風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，研究人員補(bǔ)充：可能是由于長期攝入過多的動(dòng)物源性脂肪和蛋白質(zhì)，以及攝入較少的蔬果和膳食纖維導(dǎo)致[5]。替代碳水化合物的蛋白質(zhì)和脂肪來源會(huì)導(dǎo)致T2DM風(fēng)險(xiǎn)，動(dòng)物來源的高脂高蛋白可使男性患T2DM風(fēng)險(xiǎn)增加37%，GDM病史的婦女患T2DM風(fēng)險(xiǎn)增加40%（95%CI:1.06,1.84；P=0.04）[35]。相反，植物來源高脂高蛋白LCD可使女性患T2DM風(fēng)險(xiǎn)降低18%（95%CI:0.71,0.94；P=0.001），因此長期采取LCD不僅是對(duì)碳水化合物的限制，還需要注意蛋白質(zhì)和脂肪的來源。

此外，降低碳水化合物的攝入量雖是一個(gè)有益的選擇，但需要定期評(píng)估。由于長期LCD會(huì)導(dǎo)致酮癥，因此該方案不適用于某些T2DM患者，包括孕婦、哺乳期婦女、有進(jìn)食障礙或患有腎臟疾病的人等[37]。

3.3 LCD對(duì)GDM的長短期影響

3.3.1 短期影響 營養(yǎng)治療是治療GDM的方法之一，長期以來用限制碳水化合物的攝入作為GDM治療的基礎(chǔ)。Farabi等[38]在一項(xiàng)評(píng)估低碳水化合物和高碳水化合物飲食治療GDM效果的RCT研究中發(fā)現(xiàn)，LCD可以在短期內(nèi)改善GDM患者血糖水平（P＜0.05）。Bao等[39]在一項(xiàng)納入4 502例GDM病史女性的前瞻性隊(duì)列研究中發(fā)現(xiàn)，短期內(nèi)LCD可改善妊娠期糖尿病(GDM)患者的血糖控制。Han Shanshan等[40]發(fā)現(xiàn)，LCD與高碳水化合物相比，GDM患者出現(xiàn)高血壓、剖宮產(chǎn)術(shù)和出現(xiàn)大齡胎兒、嬰兒圍產(chǎn)期死亡率沒有差異。同時(shí)限制母體碳水?dāng)z入可能會(huì)影響胎盤的葡萄糖運(yùn)輸，增加酮癥的風(fēng)險(xiǎn)[41]。

3.3.2 長期影響 先前關(guān)于限制碳水化合物攝入量對(duì)葡萄糖代謝影響的研究，得到相互矛盾結(jié)果：一項(xiàng)非RCT研究顯示6周LCD治療可以減少GDM患者治療中胰島素的需要量，通過4個(gè)月隨訪，之前的療效顯著降低。國外學(xué)者在一項(xiàng)對(duì)澳大利亞婦女長達(dá)12年隨訪中，發(fā)現(xiàn)長期攝入相對(duì)較低的碳水化合物和較高的脂肪和蛋白質(zhì)含量會(huì)增加患GDM的風(fēng)險(xiǎn)（RR=1.54；95%CI:1.10,2.15），特別是在高蛋白質(zhì)和脂肪攝入主要來自動(dòng)物性食物的情況下，患GDM風(fēng)險(xiǎn)較高（RR=1.40；95%CI:1.06,1.84；P=0.04），也與GDM病史女患者發(fā)展為T2DM風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)（RR=1.19；95%CI:1.06,1.84；P=0.004）[40]，而較高的纖維素?cái)z入量可以降低GDM的風(fēng)險(xiǎn)（RR=0.67；95%CI:0.45,0.96）。提倡GDM患者或高危人群應(yīng)從紅肉和加工肉類以外的食物中獲取蛋白質(zhì)和脂肪。

4 結(jié)語

該文綜述國內(nèi)外有關(guān)LCD對(duì)糖尿病影響的相關(guān)性研究，大部分研究表明LCD可有效改善患者和高危人群的BMI、血糖和血脂水平等。對(duì)于不同類型糖尿病，LCD可改善患者身體疼痛感，提高生活質(zhì)量，改善胰島素敏感性維持患者血糖正常時(shí)間更長，減少胰島素劑量。此外LCD還能延緩2型糖尿病腎功能不全，甚至可逆轉(zhuǎn)早期糖尿病，對(duì)于自身免疫的發(fā)展具有潛在保護(hù)作用，但都以短期療效較顯著。然而LCD并不適合所有人群，對(duì)于伴隨特定疾病和狀態(tài)的糖尿病患者應(yīng)審慎采取LCD，要時(shí)刻注意其安全有效性。由于目前長期機(jī)制和療效、安全性相關(guān)研究報(bào)道較少，因此在實(shí)際中應(yīng)根據(jù)個(gè)人需要量身定制，合理優(yōu)化低碳水化合物和糖尿病之間關(guān)聯(lián)的特定食物種類對(duì)于制定預(yù)防控制策略尤為重要，同時(shí)長期跟蹤隨訪相關(guān)指標(biāo)水平。此外LCD潛在的心血管風(fēng)險(xiǎn)增加與體質(zhì)量減輕和血糖控制之間的效益仍有待證明。今后仍需更多高質(zhì)量的研究進(jìn)一步驗(yàn)證LCD對(duì)糖尿病的長期影響。