柠檬酸盐能延寿？为时尚早！谈柠檬酸盐、酮体与生酮饮食关联
近来，一项发表于衰老领域著名期刊《Aging Cell》的最新研究表明，当喂食果蝇柠檬酸盐后，其体内能量状态下调，能通过激活AMPK信号通路、抑制mTOR传导，并增加酮体β-羟基丁酸盐水平，适度延长果蝇的平均寿命[1]。
调控AMPK与mTOR途径对生物体起到抗衰延寿的效果，已是见怪不怪。但本次研究发现，补充柠檬酸盐能上调酮体β-羟基丁酸盐水平，并认为得益于此收获延寿益处，却让人有些意外。我们读者，在看完快讯后，提出了如下疑惑：
那么，究竟柠檬酸盐、酮体β-羟基丁酸盐与生酮饮食存在怎样关联？它们对于生物体衰老又有怎样影响？
复习篇：
温故三者，方可知新
No.1
柠檬酸盐
柠檬酸盐一般指柠檬酸的钠盐或钾盐，而柠檬酸是一种弱有机酸，天然存在于柑橘类水果。在生物化学中，柠檬酸作为三羧酸（TCA）循环的重要中间体，几乎参与了所有动植物的中心代谢途径：乙酰辅酶A与草酰乙酸在柠檬酸合酶的催化作用下，发生缩合反应形成柠檬酸，并经过一系列物质转化，最终生成CO2，释放能量用于机体供能[2, 3]。
No.2
生酮饮食
作为一种以极低碳水、少等蛋白质加高脂肪摄入为特点的饮食策略，生酮饮食最经典的分配方案是每日膳食脂肪为蛋白质加碳水化合物的3或4倍[4]，碳水化合物摄入占总能量5-10%，限制在50克以下（比低碳水饮食规定的130克/天还要低很多）[5]。
No.3
酮体β-羟基丁酸
上文提到生酮饮食，这一策略目的便是诱导机体进入营养性酮症的状态，会使生物体内如β-羟基丁酸等酮体含量大幅上升，用作葡萄糖的替代能源[6]。以至于生酮的支持者们认为，这种策略能够更好调控体内机体糖代谢过程，并可能带来延年益寿的额外收益[7, 8]。
起底篇：
综合调研，方知三者关联
在深度调研领域内研究结果后，我们对柠檬酸盐、酮体β-羟基丁酸盐与生酮饮食的关联进行了如下梳理：
No.1
生酮饮食与柠檬酸盐
研究表明，癫痫症儿童在长期进行生酮饮食干预后，出现肾结石的副作用，这可能由于尿液中柠檬酸含量下降，无法及时降低尿液中高浓度钙所致[9]，而外源补充柠檬酸盐则可极大缓解这一副作用[10]。
但这一现象并非由于生酮饮食下调了柠檬酸的合成，而更可能是生酮饮食促进了柠檬酸的摄取[11, 12]，这也是生酮策略改善癫痫症发病的可能原因之一。同时，相当数量的研究均表明，生酮饮食策略上调了细胞中柠檬酸合酶的表达[13-15]，加之生酮饮食极低碳水摄入的前提，柠檬酸合成速率不太可能被大幅抑制下调。当前关于生酮饮食下，细胞内柠檬酸绝对含量的变动还尚不清楚。
No.2
生酮饮食与酮体β-羟基丁酸盐
目前这两者的关联已经较为清晰——生酮饮食下，生物体内主要的酮体含量增加，其中便包括β-羟基丁酸盐。
No.3
柠檬酸盐与β-羟基丁酸盐
尽管本研究指出，连续10天喂食柠檬酸盐后，提升了对照组果蝇体内的β-羟基丁酸盐含量[1]。但当前柠檬酸盐与β-羟基丁酸盐的关联并未得到一致性结论，一项在癫痫症儿童体内开展的随机对照（RCT）研究甚至发现，柠檬酸盐补充剂不会影响β-羟基丁酸盐浓度[16]。因此，外源补充柠檬酸盐究竟能否促使生物体内酮体β-羟基丁酸盐含量增加仍不确定。
至此，我们可以先对三者的可能关联进行个简要的图形小结：
衰老篇：
抗衰延寿新希望？
关于生酮饮食能否延寿的话题，早前推文中，我们曾与大家共同探讨过，当下寥寥数篇声称生酮策略具有延寿效果的研究[7, 8]，若细品其试验细节，堪称漏洞百出（例如生酮组与对照组外源添加物不一致），文中对寿命的积极结果可能根本不是生酮的杰作，且其深层的机制原理也没讲清楚。
再说到柠檬酸或柠檬酸盐的抗衰疗效，虽然柠檬酸是TCA循环中不可缺少的必要物质，但除本次试验外，还未有任何研究发现柠檬酸或柠檬酸盐有明显延长生物体寿命的效果。仅有的另一篇展现积极影响的研究，称柠檬酸对改善果蝇体内氧化应激存在益处[17]，但当笔者深入查阅其实验细节时，不同组别间甚至都看不出是否有显著差异，实在不具备参考价值。
总结与展望篇：
柠檬酸盐能延寿？为时尚早
最后，我们聊回今天这篇研究本身。此文初见令人振奋，在于果蝇被喂食柠檬酸盐后，虽然最大寿命未见明显提升，但生命晚期的存活率却得到显著上升，群体的平均寿命被大大延长。然而，当笔者由试验现象“潜入”其机制解释时，却发现不少疑点，有待商榷。
一来，研究者所有解释的前提均建立在补充柠檬酸能够大幅抑制TCA循环，但该过程作为一个时刻动态调整的物质循环转换过程，前有抑制，后有反馈，仅凭单纯补充或者撤去某一物质，就让TCA代谢朝某一方向前行并不科学。
以柠檬酸盐为例，虽然它作为TCA循环的起点，上调其浓度可能使整个循环的产物增加，之后降低TCA循环的速率，但同时，柠檬酸盐也并非是个只存在于线粒体内部的物质，它能够穿过线粒体膜输出至细胞质中，促进核苷酸和脂质的合成[18]。因此，若只是考虑其单向进入，而忽略其是一个双向动态传递的物质，得出的结论并不具备科学性。
二来，虽然蛋白质印记分析表明，补充柠檬酸后，果蝇体内AMPK与mTOR信号通路分别被激活与抑制，这也是至今衰老研究领域公认的“延寿金标准”。然而，该研究后续一系列的验证性试验却仍有争议。
例如研究使用RU486（米非司酮）诱导果蝇过表达AMPK或失活mTOR关联基因，以期达到阻断两条途径的目的。尽管先前研究表明RU486对AMPK和mTOR的调控作用[19, 20]，但上述方法能否彻底阻断这两条通路，未能得到证实。同理，研究希望通过上调PGC-1α和HMGCL表达破坏生酮途径，去证实生酮作用对延寿的功效，却忽略了两种基因对AMPK和mTOR通路的反馈作用，以及这些基因对线粒体的调控作用。
所以，文章开头读者的提问：关于柠檬酸盐、生酮饮食以及β-羟基丁酸盐三者关联。可以说，仅从本文无法得出柠檬酸盐能够提升β-羟基丁酸盐的结论，甚至于试验中补充柠檬酸盐得到的延寿积极结果，也并不严谨。
从科学性角度出发，现在就肯定柠檬酸盐的抗衰价值为时尚早，无论从生物学机制、试验方法，还是领域内研究现状，都还有太多问题等待解答。但这依旧不妨碍我们去实时报道这些全新的发现与视角，毕竟，说不定哪一天，下一个抗衰界的宝藏就突然呈现在我们眼前。
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参考文献
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