A ketogenic diet as a potential novel therapeutic intervention in amyotrophic lateral sclerosis

doi:10.1186/1471-2202-7-29

.2006年4月3日7时29分。

doi:10.1186/1471-2202-7-29。

生酮饮食作为肌萎缩侧索硬化潜在的新型治疗干预

钟钊¹, 戴尔·J·兰格, 安德烈·沃斯蒂亚努克, 多纳尔·麦格罗根, Lap Ho公司, 杰森·苏, 纳尔逊·乌马拉, Meenakshisundaram蒂亚加拉詹, 王军（Jun Wang）, 朱利奥·帕西内蒂

附属公司

PMID： 16584562
预防性维修识别码：项目经理1488864
内政部： 10.1186/1471-2202-7-29

生酮饮食作为肌萎缩侧索硬化潜在的新型治疗干预

钟钊等。 BMC神经科学. 2006.

.2006年4月3日7时29分。

doi:10.1186/1471-2202-7-29。

作者

附属

¹美国精神病学系神经炎症研究实验室。rudy.zhao@mssm.edu

PMID： 16584562
预防性维修识别码：项目经理1488864
内政部： 10.1186/1471-2202-7-29

摘要

背景：肌萎缩侧索硬化症（ALS）神经元死亡的原因尚不明确，但线粒体功能障碍可能起重要作用。酮促进线粒体能量生成和膜稳定。

结果：根据已知的人类配方，给SOD1-G93A转基因ALS小鼠喂食生酮饮食（KD）。在治疗组和疾病对照组中测量运动能力、寿命和运动神经元计数。由于线粒体功能障碍在ALS的神经元细胞死亡中起着重要作用，我们还研究了主要酮体D-β-3羟基丁酸（DBH）对线粒体ATP生成和神经保护的影响。与对照组相比，KD喂养的动物的血酮水平高出3.5倍以上。与疾病对照组相比，喂食KD的小鼠在25天后失去了50%的基线运动能力。在研究终点，KD动物比疾病对照动物重4.6克；饮食与体重变化的交互作用显著（p=0.047）。在研究终点获得的脊髓切片中，KD喂养动物的运动神经元较多（p=0.030）。DBH阻止鱼藤酮介导的线粒体复合物I抑制，但不阻止复合物II的丙二酸抑制。DBH也抑制SMI-32免疫阳性运动神经元的鱼藤酮神经毒性。

结论：这是首次研究表明，饮食，特别是KD，改变了G93A SOD1转基因ALS小鼠模型的临床和生物学表现的进展。这些影响可能是由于酮体能够促进ATP合成和绕过线粒体呼吸链中复合物I的抑制。

PubMed免责声明

数字

图1
**酮类水平，体重运动功能。**（A） SOD1-G93A转基因小鼠血清总酮体（DHB和乙酰乙酸）含量。（数据=平均值±se；标准饮食：n=5，KD:n=6；*-p<0.05）。（B） SOD1-G93A转基因小鼠血清DHB含量。（数据=平均值±se；标准饮食：n=5，KD:n=6；*-p<0.05）。（C）与标准饮食相比，喂食KD的SOD1-G93A转基因小鼠在85天至136天龄时的失败时间（50%的基线表现）。（数据=平均值±se；标准饮食：n=5，KD：n=6；p=0.027）。（D） KD在治疗开始（第50天）、症状前（第89天）和研究结束时对SOD1-G93A小鼠体重的影响。（数据=平均值±se；标准饮食：n=5，KD:n=6_[AV3]；p=0.047）。

图2
**尼氏染色的腰脊髓运动神经元计数。**KD对SOD1-G93A转基因小鼠在研究终点Nissl染色神经元细胞计数的影响。（A）野生型（WT）（A）、标准饮食-（b）和KD（c）处理的SOD1-G93A小鼠腰椎脊髓腹角典型Nissl染色切片的显微照片。水平钢筋=25μm。（B） WT对照组和标准饮食或KD治疗的SOD1-G93A组大运动神经元的计数（数据=平均值±se；WT:n=5，Tg G93A:n=4，Tg G 93A+KD n=6；##-p=0.003，Tg G-93A vs。

图3
**DHB对线粒体活性的差异影响。**（A）脊髓ATP合成测量的代表性示例表示为相对发光单位（R.L.U.）。（B）脊髓纯化的SOD1-G93A线粒体的ATP合成速率（数据=平均值±se；重复测量，n=9；**-p<0.001）。（C） DHB对鱼藤酮介导的细胞活性的影响。SOD1-G93A小鼠的原代混合脊髓神经元在有或无DHB（5 mM）的情况下培养，并暴露于线粒体复合物I抑制剂鱼藤酮（数据=平均值±se；Rot:n=4，Rot+DHB:n=4；***-p<0.001，Rot vs.Rot+DHB）。（D）暴露于线粒体复合物II抑制剂丙二酸盐的SOD1-G93A培养物中缺乏DHB的特异性抑制（数据=平均值±se；Mal:n=4，Mal+DHB:n=4）。

图4
**DBH对脊髓运动神经元的神经保护作用。**（A） DHB对鱼藤酮介导毒性的影响。SOD1-G93A小鼠的原代脊髓神经元在有或无DHB（5 mM）的情况下培养，并暴露于鱼藤酮和细胞毒性，通过培养基中释放的LDH活性测量，以对照组的百分比表示（数据=平均值±se；Rot:n=4，Rot+DHB:n=4；**-p<0.01，Rot vs.Rot+DHB）。（B）暴露于丙二酸的SOD1-G93A培养物中缺乏DHB的神经保护作用，以对照的百分比表示（数据=平均值±se；Mal:n=4，Mal+DHB:n=4）。（C）在对照组（顶部）、鱼藤酮（中部）、鱼藤酮和DHB（底部）处理的脊髓培养物中，使用SMI-32抗体对运动神经元进行代表性染色的显微照片。运动神经元SMI32阳性，其特征是细胞体大，树突多。（D） DHB对鱼藤酮所致慢性线粒体毒性的影响。在有或无DHB（5 mM）的情况下培养SOD1-G93A的脊髓神经元，并用鱼藤酮（3 nM）处理（数据=平均值±se；对照组：n=4，鱼藤酮：n=4,Rot+DHB:n=4；#-p=0.041，鱼藤烯酮vs.Rot+DHB；**-p=0.004，鱼藤素vs.对照组）。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

生酮地中海饮食改善肌萎缩侧索硬化症（ALS）线粒体活性的替代疗法：综合综述。
Caplliure-Llopis J、Peralta-Chamba T、Carrera-JuliáS、Cuerda-Ballester M、Drehmer-Rieger E、López-Rodriguez MM、de la Rubia OrtíJE。 Caplliure-Llopis J等人。食品科学与营养。2019年12月16日；8（1）：23-35。doi:10.1002/fsn3.1324。eCollection 2020年1月。食品科学与营养。2019 PMID：31993129 免费PMC文章。审查。
生酮饮食如何改善运动功能？
Veyrat-Durebex C、Reynier P、Procaccio V、Hergesheimer R、Corcia P、Andres CR、Blasco H。 Veyrat-Durebex C等人。前摩尔神经科学。2018年1月26日；11:15. doi:10.3389/fnmol.2018.00015。2018年eCollection。前摩尔神经科学。2018 PMID：29434537 免费PMC文章。审查。
Toll样受体-4抑制剂TAK-242减轻肌萎缩性侧索硬化小鼠模型中的运动功能障碍和脊髓病理。
Fellner A、Barhum Y、Angel A、Perets N、Steiner I、Offen D、Lev N。 Fellner A等人。国际分子科学杂志。2017年8月1日；18(8):1666. doi:10.3390/ijms18081666。国际分子科学杂志。2017 PMID：28763002 免费PMC文章。
在肌萎缩侧索硬化SOD1（G93A）小鼠模型中，敲除代谢型谷氨酸受体1可提高存活率和疾病进展。
Milanese M、Giribaldi F、Melone M、Bonifacino T、Musante I、Carminia E、Rossi PI、Vergani L、Voci A、Conti F、Puliti A、Bonanno G。 Milanese M等人。神经生物学疾病。2014年4月；64:48-59. doi:10.1016/j.nbd.2013.11.006。Epub 2013年12月19日。神经生物学疾病。2014 PMID：24361555
二氯乙酸对星形细胞线粒体功能的调节可提高遗传性肌萎缩侧索硬化患者的生存率和运动能力。
Miquel E、Cassina A、Martínez-Palma L、Bolatto C、Trías E、Gandelman M、Radi R、Barbeito L和Cassina P。 Miquel E等人。公共科学图书馆一号。2012;7（4）：e34776。doi:10.1371/journal.pone.0034776。Epub 2012年4月3日。公共科学图书馆一号。2012 PMID：22509356 免费PMC文章。

查看所有类似文章

引用人

脑疾病精确医学的生酮治疗。
刘毅、范莉、杨浩、王德、刘瑞、珊特、夏霞。刘毅等。前螺母。2024年2月21日；11:1266690。doi:10.3389/fnut.2024.1266690。eCollection 2024年。前螺母。2024 PMID：38450235 免费PMC文章。审查。
生酮饮食和BHB可挽救阿尔茨海默病小鼠模型中长期增强作用的下降，并刺激突触可塑性途径酶。
Di Lucente J、Persico G、Zhou Z、Jin LW、Ramsey JJ、Rutkowsky JM、Montgomery CM、Tomilov A、Kim K、Giorgio M、Maezawa I、Cortopassi GA。 Di-Lucente J等人。公共生物。2024年2月16日；7(1):195. doi:10.1038/s42003-024-05860-z。公共生物。2024 PMID：38366025 免费PMC文章。
线粒体：肌萎缩侧索硬化治疗的一个有希望的融合靶点。
Cunha-Oliveira T、Montezinho L、Simóes RF、Carvalho M、Ferreiro E、Silva FSG。 Cunha-Oliveira T等人。细胞。2024年1月29日；13(3):248. doi:10.3390/cells13030248。细胞。2024 PMID：38334639 免费PMC文章。审查。
肌萎缩侧索硬化症患者的限时生酮饮食：一项个案研究。
Phillips MCL、Johnston SE、Simpson P、Chang DK、Mather D、Dick RJ。 Phillips MCL等人。前神经病学。2024年1月18日；14:1329541. doi:10.3389/fneur.2023.1329541。eCollection 2023年。前神经病学。2024 PMID：38304328 免费PMC文章。
生酮饮食在阿尔茨海默病治疗中的潜在作用：探索临床前和临床证据。
Oliveira TPD、Morais ALB、Dos Reis PLB、Palotás A、Vieira LB。 Oliveira TPD等人。代谢物。2023年12月29日；14(1):25. doi:10.3390/metabo14010025。代谢物。2023 PMID：38248828 免费PMC文章。审查。

查看所有“被引用”文章

工具书类

1. Rowland LP，Shneider NA。肌萎缩侧索硬化症。《新英格兰医学杂志》。2003年；344:1688–1700. doi:10.1056/NEJM200105313442207。-DOI程序-公共医学
1. Strong M，Rosenfeld J.肌萎缩侧索硬化：当前概念综述。肌萎缩性侧索硬化和其他运动神经元疾病。2003年；4:136–143. doi:10.1080/14660820310011250。-DOI程序-公共医学
1. Albers DS，Beal MF。衰老和神经退行性疾病中的线粒体功能障碍和氧化应激。神经转导杂志增刊2000；59:133–154.-公共医学
1. Wiedemann FR、Manfredi G、Mawrin C、Beal MF、Schon EA。ALS患者脊髓线粒体DNA和呼吸链功能。神经化学杂志。2002年；80:616–625. doi:10.1046/j.0022-3042.2001.00731.x。-DOI程序-公共医学
1. Rosen DR、Siddique T、Patterson D、Figlewicz DA、Sapp P、Hentati A、Donaldson D、Goto J、Oregan JP、Deng HX、Rahmani Z、Krizus A、Mckennayasek D、Cayabab A、Gaston SM、Berger R、Tanzi RE、Halperin JJ、Herzfeldt B、Vandenbergh R、Hung WY、Bird T、Deng G、Mulder DW、Smyth C、Laing NG、Soriano E、Pericakwance MA、Haines J、Rouleau GA、Gusella JS、，Horvitz HR，Brown RH。Cu/Zn超氧化物歧化酶基因突变与家族性肌萎缩-水硬化症相关。自然。1993;362:59–62. doi:10.1038/362059a0。-DOI程序-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动
行动
行动
行动

LinkOut-更多资源

[1] Rowland LP，Shneider NA。肌萎缩侧索硬化症。《新英格兰医学杂志》。2003年；344:1688–1700. doi:10.1056/NEJM200105313442207。-DOI程序-公共医学

[2] Rowland LP，Shneider NA。肌萎缩侧索硬化症。《新英格兰医学杂志》。2003年；344:1688–1700. doi:10.1056/NEJM200105313442207。-DOI程序-公共医学

[3] Strong M，Rosenfeld J.肌萎缩侧索硬化：当前概念综述。肌萎缩性侧索硬化和其他运动神经元疾病。2003年；4:136–143. doi:10.1080/14660820310011250。-DOI程序-公共医学

[4] Strong M，Rosenfeld J.肌萎缩侧索硬化：当前概念综述。肌萎缩性侧索硬化和其他运动神经元疾病。2003年；4:136–143. doi:10.1080/14660820310011250。-DOI程序-公共医学

[5] Albers DS，Beal MF。衰老和神经退行性疾病中的线粒体功能障碍和氧化应激。神经转导杂志增刊2000；59:133–154.-公共医学

[6] Albers DS，Beal MF。衰老和神经退行性疾病中的线粒体功能障碍和氧化应激。神经转导杂志增刊2000；59:133–154.-公共医学

[7] Wiedemann FR、Manfredi G、Mawrin C、Beal MF、Schon EA。ALS患者脊髓线粒体DNA和呼吸链功能。神经化学杂志。2002年；80:616–625. doi:10.1046/j.0022-3042.2001.00731.x。-DOI程序-公共医学

[8] Wiedemann FR、Manfredi G、Mawrin C、Beal MF、Schon EA。ALS患者脊髓线粒体DNA和呼吸链功能。神经化学杂志。2002年；80:616–625. doi:10.1046/j.0022-3042.2001.00731.x。-DOI程序-公共医学

[9] Rosen DR、Siddique T、Patterson D、Figlewicz DA、Sapp P、Hentati A、Donaldson D、Goto J、Oregan JP、Deng HX、Rahmani Z、Krizus A、Mckennayasek D、Cayabab A、Gaston SM、Berger R、Tanzi RE、Halperin JJ、Herzfeldt B、Vandenbergh R、Hung WY、Bird T、Deng G、Mulder DW、Smyth C、Laing NG、Soriano E、Pericakwance MA、Haines J、Rouleau GA、Gusella JS、，Horvitz HR，Brown RH。Cu/Zn超氧化物歧化酶基因突变与家族性肌萎缩-水硬化症相关。自然。1993;362:59–62. doi:10.1038/362059a0。-DOI程序-公共医学

[10] Rosen DR、Siddique T、Patterson D、Figlewicz DA、Sapp P、Hentati A、Donaldson D、Goto J、Oregan JP、Deng HX、Rahmani Z、Krizus A、Mckennayasek D、Cayabab A、Gaston SM、Berger R、Tanzi RE、Halperin JJ、Herzfeldt B、Vandenbergh R、Hung WY、Bird T、Deng G、Mulder DW、Smyth C、Laing NG、Soriano E、Pericakwance MA、Haines J、Rouleau GA、Gusella JS、，Horvitz HR，Brown RH。Cu/Zn超氧化物歧化酶基因突变与家族性肌萎缩-水硬化症相关。自然。1993;362:59–62. doi:10.1038/362059a0。-DOI程序-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

生酮饮食作为肌萎缩侧索硬化潜在的新型治疗干预

附属

生酮饮食作为肌萎缩侧索硬化潜在的新型治疗干预

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

医疗

分子生物学数据库

其他

摘要

数字

类似文章

引用人

工具书类

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

医疗

分子生物学数据库

其他