颠覆网红生酮认知!Nature:致癌元凶不是酮体,竟是脂肪氧化,小肠结肠反应天差地别
近年来,生酮饮食凭借减脂、抗衰、控糖等宣传成为全网爆火健康风潮,最初它仅用于儿童难治性癫痫的临床干预,如今大批普通人群、健身爱好者乃至肿瘤高危人群都主动尝试这套高脂肪、极低碳水、适量蛋白的饮食方案。
生酮饮食会大幅压低碳水摄入,迫使人体代谢模式发生切换,不再依靠葡萄糖供能,转而分解大量膳食脂肪酸,代谢过程中会生成乙酰乙酸、β- 羟丁酸(BHB)等酮体,这也是当下各类酮补剂、生酮饮品走红的核心理论依据。
与此同时,肠道肿瘤的年轻化危机持续加剧,50 岁以下人群结直肠癌发病率每年上涨约 2%,家族性腺瘤性息肉病(FAP)这类携带
Apc
突变的遗传易感群体更是面临极高小肠癌变风险,即便患者接受预防性结肠切除手术,十二指肠等小肠部位仍有九成概率长出腺瘤,小肠肿瘤已经成为该群体远期健康最大威胁。一边是全民追捧的生酮养生法,一边是逐年走高的肠道癌症患病数据,生酮饮食到底防癌还是促癌,成为普通大众、肿瘤科医生、营养学界共同争论的核心热点。
近期发表于
Nature
的重磅基础研究彻底打破大众固有认知,来自麻省理工学院的科研团队借助多组基因编辑小鼠模型、单细胞转录组、脂质组学与活体肿瘤追踪实验证实,生酮饮食对肠道肿瘤的作用存在极强肠道区位特异性,小肠与结肠呈现完全相反的两种结果,并且全程和大众追捧的酮体无关,膳食脂肪驱动的脂肪酸氧化(FAO)才是调控肠道干细胞癌变的核心推手。
研究团队选用携带可诱导
Apc
抑癌基因缺失的基因工程小鼠,这类小鼠会自发长出肠道腺瘤,完美模拟 FAP 患者的癌变过程,实验分组分别设置标准对照饮食、高脂致肥胖饮食、生酮饮食三组进行长期饲养观察。
结果显示,生酮饮食小鼠不会出现肥胖、高胰岛素这类传统高脂饮食的典型副作用,血液酮体浓度显著升高,但小鼠小肠内肿瘤数量、肿瘤总体积大幅上升,小鼠生存周期明显缩短,小肠肿瘤负荷甚至和致肥胖高脂饮食组处于同一水平,直观证明生酮饮食会加速小肠肿瘤发生,这个结果最先推翻 “生酮能全面抵御肠道肿瘤” 的论调。

为厘清升高的酮体是不是促癌元凶,研究团队围绕酮生成、酮分解两条代谢通路开展多层基因敲除验证。酮生成限速酶
Hmgcs2
编码 3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶 A 合酶 2,研究分别构建肠道上皮特异性敲除(iKO,切断肠道局部酮体合成)、肝脏特异性敲除(LiKO,阻断全身循环酮体生成)、双敲除(dKO,同时消除全身与肠道酮体)三类小鼠。同时构建
Bdh1
、
Oxct1
敲除小鼠,彻底阻断细胞利用、分解酮体的酮解通路。
无论单独或同步抑制全身、肠道局部酮体生成,或是让细胞完全无法消耗酮体,生酮饮食诱导小肠肿瘤增多的现象丝毫没有改变!
研究还反向构建肠道特异性
Hmgcs2
过表达小鼠(iOE),在标准低脂饮食条件下人为大幅提升肠道 β-羟丁酸水平,即便肠道酮体浓度接近生酮饮食小鼠,小鼠小肠肿瘤生长速度、肿瘤负荷也没有发生任何变化。
正反双重遗传实验确凿证明,酮体仅仅是脂肪代谢产生的无关联副产物,既不会诱发小肠肿瘤,也无法抑制肿瘤生长,市面上各类 β-羟丁酸补充剂、外源酮饮品,既不会复刻生酮的促癌风险,也不存在网传的抗癌功效。
既然酮体完全不参与肠道癌变调控,研究团队进一步锁定膳食脂肪的代谢通路作为突破口。
单细胞转录组数据显示,生酮饮食饲养的Lgr5⁺肠道干细胞内过氧化物酶体增殖物激活受体(
Ppara/Ppard/Pparg
,统称 PPAR 家族)通路高度激活,脂质氧化、脂肪酸分解相关基因显著上调,抗原呈递相关免疫通路则被抑制。
研究构建肠道三重 PPAR 敲除小鼠(PPAR-3KO),在完全阻断三类 PPAR 转录因子后,生酮饮食无法再诱导肠道干细胞增殖,干细胞体外类器官克隆形成能力大幅下降,小鼠小肠腺瘤生成也被显著抑制;而在标准饮食中使用 PPARδ 激动剂,仅激活这条通路就能复刻生酮饮食的促瘤效果,使用 PPAR 拮抗剂则能逆转生酮带来的干细胞异常活化,证明 PPAR 信号是连接膳食脂肪与干细胞异常增殖的中间开关。


生酮饮食促小肠肿瘤的完整分子机制通路图
PPAR 通路下游核心效应分子是
Cpt1a
,它编码肉碱棕榈酰转移酶 1A,是线粒体长链脂肪酸氧化的限速蛋白。研究构建肠道特异性
Cpt1a
敲除小鼠(CPT1A iKO),阻断细胞内脂肪酸氧化过程后,即便长期喂食生酮饮食,小鼠小肠干细胞扩增、肠道酮体升高的现象全部消失,小鼠小肠肿瘤数量、肿瘤体积显著降低,生存期大幅延长。脂质组学数据同步佐证,生酮饮食带来的各类脂质重塑现象,全部依赖 CPT1A 介导的脂肪酸氧化,单纯脂肪堆积并不会刺激干细胞癌变。
这就彻底厘清机制:生酮饮食带来大量膳食脂肪,经 PPAR 通路上调 CPT1A,持续激活线粒体脂肪酸氧化,迫使Lgr5⁺肠道干细胞过度增殖、克隆能力失控,
在Apc
基因突变的致癌背景下,过度活跃的干细胞池大幅提升腺瘤发生概率。如果只是单纯堆积脂肪、不启动氧化分解,则不会产生促癌效应。
这项研究同时解释了学界此前的矛盾结论,生酮饮食对结肠肿瘤的作用和小肠完全相反,会降低结肠腺瘤负荷,但结肠的抑癌效果同样和酮体无关,高脂普通饮食就能复刻同等抑癌效果,调控核心依旧是膳食脂质代谢。肠道两段截然不同的反应源于组织先天代谢差异:小肠是人体主要营养吸收器官,干细胞高度依赖脂肪酸氧化供能,而生酮带来的脂质过载会持续放大干细胞增殖活性;结肠脂质吸收量极低、干细胞代谢偏好完全不同,脂质代谢通路不会驱动癌变,两种组织干细胞、肠道微环境、免疫细胞组成的天然差异,造成同一种饮食两种完全相反的肿瘤结局。
该研究通讯作者 Ömer Yılmaz 教授特别提醒,这项结论对 FAP 等携带肠道肿瘤遗传突变的高危人群具备极强现实警示意义,盲目跟风网红生酮减脂、抗癌方案,会显著提升小肠腺瘤乃至癌变风险,这类人群切勿自行长期坚持高脂肪生酮模式。同时大众需要区分 “生酮饮食” 与 “外源酮补剂”,二者代谢通路完全分离,酮体本身不影响肠道肿瘤发生,不用过度恐慌酮饮料,也不要轻信酮补充剂抗癌的营销话术。
本研究也并非全盘否定生酮饮食的临床价值,它在癫痫、特定代谢疾病中的疗效已经经过长期临床验证,但它不存在通用抗癌、抗衰万能属性,风险和获益高度取决于人体组织部位、自身遗传突变背景。当下精准营养概念持续普及,全网各类一刀切网红饮食层出不穷,这项
Nature
研究给所有人敲响警钟,千万不要脱离自身基因、器官代谢特点盲目跟风养生食谱,饮食干预的好坏不存在统一标准答案,必须依托科学代谢证据个体化评估!(
生物谷)
参考文献:
Shay, J.E.S., Chi, F., Tzouanas, C.N. et al.
Ketogenic diet mediates intestinal tumorigenesis through lipids not ketones
. Nature (2026). doi:10.1038/s41586-026-10779-y
