生酮与因纽特人的关系
因纽特人是生活在加拿大北极圈以北的人类群体。由于那里几乎没有植物生长,他们基本上只吃鱼和肉。然而直到20世纪50年代,因纽特人的心脏疾病发病率都极低,而且几乎不知糖尿病为何物。只是随着西方饮食的引入,这些健康问题才开始出现。因纽特人被认为是一个正面的例子,证明了生酮饮食不仅不危险,而且实际上是祖传的健康饮食。
这个观点唯一的问题在于,因纽特人血液中酮体的水平并不高。目前尚不清楚这是为什么,但这一点显然说明因纽特人不是我们的高酮体祖先。因纽特人似乎和其他人类群体不太一样,他们和其他在北极生活的种群存在一种很高水平的罕见基因突变。该突变发生在肉碱-棕榈酰转移酶1a型(CPT1a)基因上。这个基因编码肝中位于线粒体膜上的一种蛋白质,其功能是将长链脂肪酸导入线粒体基质。突变位于蛋白质的479位,脯氨酸突变为亮氨酸。在93%的因纽特人中发现了这种突变(L479),所调查的生活在北极的其他人群中,这种突变的水平也很高(>60%),而在美国、欧洲、亚洲和非洲的非北极人群中却几乎闻所未闻。这种突变之所以罕见的原因之一是,它会增加婴儿猝死综合征的发生,所以在大多数人群中,该突变被选择性地淘汰掉了。而对在北极生活的人群而言,这个突变显然具有某些能够抵消其不利影响的适应优势。这种优势一定是深远的,否则这种极其不利的突变不会在距今20000~6000年间就传播到了因纽特人的群体中。这是一个令人难以置信的快速传播,也提示该突变给生活在北极的人群带来了某些独有的极大优势。
目前尚不清楚这种优势是什么。但该突变有一个非常明确的后果,它极大地降低了身体产生酮体的能力。事实上,这种生酮能力的降低被
认为是其导致婴儿猝死综合征的部分原因。也有人认为这一后果是该突变仅在生活于北极的人类群体中传播的主要原因。当人们面对几乎完全缺乏碳水化合物的饮食时,这种突变能限制酮体的产生。这显然暗示着,这种突变的传播远非证明生酮对健康有利(如生酮饮食倡导者所宣称的那样),而恰恰是直接的反面证据。
如果大多数因纽特人体内不能产生大量的酮体,那么一个显而易见的问题是,在饮食中几乎没有碳水化合物因而缺乏葡萄糖的情况下,他们如何为大脑的活动提供能量。可能的答案是,他们上调了从蛋白质生成葡萄糖的作用通路。实际上,这正是小鼠所做的—如果给它们饲喂没有碳水化合物的饮食,它们体内循环葡萄糖的水平几乎没有变化,因为它们开始利用蛋白质产生葡萄糖。因此,有人认为这一突变之所以能带来益处,不是因为酮体对身体有害,而是过量的蛋白质摄入对身体有害。CPT1a基因上的L479突变可能对因纽特人是有利的,因为它能限制酮体的生成,从而迫使蛋白质转化成为葡萄糖,减少了蛋白质过量摄入的不利影响。根据黑尔的推算,在没有酮体生成的情况下,因纽特人摄入的蛋白质会有将近90%转化成为葡萄糖,为依赖葡萄糖的代谢通路提供能量。另外一个观点与北极地区极端寒冷的环境有关,该突变不是为了限制酮体的生成,而可能是促进中间代谢物的生成,这些代谢物是褐色脂肪组织的重要燃料,而褐色脂肪组织是寒冷气候下颤抖性产热的主要组织。
因纽特人群中的这种基因突变所带来的适应优势还没有定论。它可能是为了限制酮体的产生,但同样也可能是由这些北极地区人群的饮食和环境的其他代谢复杂性所驱动。