低碳水化合物饮食对肥胖女性sRAGE、TGF-β1和氧化应激标志物的影响：一项为期12周的干预研究

《Obesity Medicine》：The impact of low-carbohydrate diet on sRAGE, TGF-β1, and oxidative stress markers in obese women: 12-week intervention study

低碳水化合物饮食12周干预显著改善肥胖女性代谢及氧化应激指标，降低TGF-β1并升高sRAGE水平，但需长期研究验证。

　　

Zahraa M. Ibrahim | Mustafa Taha Mohammed

伊拉克巴格达Mustansiriyah大学科学学院化学系

摘要

肥胖是一种复杂的代谢性疾病，其特征是持续的低度炎症和代谢紊乱的发展，这些可以通过炎症和氧化应激的指标来评估。本研究旨在评估低碳水化合物饮食方案对肥胖人群的长期影响，包括可溶性晚期糖基化终产物受体（sRAGE）和转化生长因子β（TGF-β1）等炎症生物标志物，以及氧化应激、激素和心血管代谢参数，与健康对照组进行比较，研究时间为12周。这项纵向干预研究涉及120名20-45岁的女性受试者，其平均年龄无统计学显著差异（P > 0.05）。干预后，低碳水化合物饮食显著改善了人体测量指标、血脂谱、胰岛素水平、HOMA-IR、血清皮质醇和氧化应激标志物。基线时，低碳水化合物饮食组肥胖者的TGF-β1平均水平（2821.51 ± 664.52 IU/mL）显著高于对照组（991.94 ± 496.38 IU/mL），而非低碳水化合物饮食组肥胖者的TGF-β1平均水平（3005.16 ± 1007.31 IU/mL）也高于对照组。低碳水化合物饮食组肥胖者的sRAGE平均水平（6.07 ± 1.60 IU/mL）显著低于对照组（13.44 ± 3.69 IU/mL），而LC-OB0组和NA-OB0组之间无统计学显著差异。饮食干预后，TGF-β1水平下降，循环中的sRAGE浓度升高，尤其是在LC组中，表明可能具有抗炎作用。总之，低碳水化合物饮食似乎有助于减轻超重或肥胖患者的体重，并改善代谢和心血管风险因素；然而，需要进一步的长期研究来确认其临床可持续性。

引言

肥胖被定义为一种营养、内分泌和代谢紊乱，其特征是体内脂肪过多，并伴有亚临床慢性炎症。目前，全球有超过十亿人受到肥胖的影响，这构成了一个重大的全球健康挑战（Eleazu等人，2019；Portincasa和Frühbeck，2023；Rodriguez-Mu?oz等人，2024；Son等人，2025）。据预测，到2030-2035年，全球肥胖或超重的人口比例将达到50%（Lobstein等人，2023；Martínez-Montoro，Bandera等人，2025）。我们特别研究了中心性肥胖指标，发现通过测量腰围/身高比（WHtR）可以最好地预测体内中心脂肪（Parente等人，2020；Ospanova等人，2025）。肥胖会引发炎症，这种炎症始于白色脂肪组织（WAT），并扩散到其他组织。随着时间的推移，这会发展为AT的慢性炎症，导致其功能障碍，表现为纤维化、细胞外基质（ECM）的重排、缺氧，最终影响血管生成等（Savulescu-Fiedler等人，2024）。氧化应激是肥胖与代谢和心血管疾病之间的另一个重要联系途径，身体脂肪百分比与抗氧化能力之间存在负相关关系（Khutami等人，2022）。代谢综合征（MetS）与心血管疾病、2型糖尿病和全因死亡率的风险增加有关（Jakubiak等人，2021a，Jakubiak等人，2021b；Sandsdal等人，2023）。许多因素，如遗传、环境、代谢等，都促进了MetS的发展（Gupta等人，2023）。肥胖是MetS中最常见的组成部分（Varra等人，2024）。研究发现，有一部分肥胖者属于代谢健康的肥胖（MHO），尽管他们体重超标，但没有代谢问题。在肥胖发展过程中出现代谢紊乱的个体被称为代谢不健康的肥胖（MUO）（Jakubiak等人，2021）。代谢综合征（MetS）和肥胖与氧化应激增加密切相关，有证据表明肥胖和胰岛素抵抗是MetS中氧化失衡的主要驱动因素。这种氧化负担加剧了与这些状况相关的心血管和代谢并发症的发展（Jakubiak等人，2021；Jakubiak等人，2021）（见图1）。

肥胖是一种病理生理过程，其中慢性低度炎症起着关键作用，并导致肥胖并发症的发生，包括胰岛素抵抗、2型糖尿病（T2DM）和心血管疾病（Bulmer和Avenell，2025）。白色脂肪组织不仅是甘油三酯的储存库，还是一种活跃的内分泌腺，能分泌称为脂肪因子的生物活性分子（Zadgaonkar，2025）。其中一个受到越来越多科学关注的信号通路是转化生长因子β1（TGF-β1），因为它在细胞行为中具有双重作用，如增殖、迁移、黏附和分化，表明它与代谢功能障碍有关（John等人，2025）。TGF-β1是一种稳态细胞因子，最近因其对脂肪组织纤维化、炎症和代谢失调的影响而受到关注（Bauer等人，2023）。可溶性晚期糖基化终产物受体sRAGE是另一种新的分子介质，参与肥胖相关的炎症和能量失衡，它以膜结合RAGE的切割产物或剪接的内源性分泌受体（esRAGE）的形式存在于血液和体液中（Kanikowska等人，2022；Tayyib等人，2023）。sRAGE水平的变化逐渐被归因于肥胖及其相关的代谢紊乱；然而，关于饮食减肥干预措施调节sRAGE水平的证据很少（Miranda，Fuller等人，2018）。NF-kB信号通路由配体与膜结合RAGE的相互作用触发，导致细胞因子和活性氧的释放增加。相反，循环中的sRAGE作为晚期糖基化终产物（AGEs）的诱饵受体，从而防止AGE-RAGE相互作用并调节炎症反应（Adeshara等人，2025）。在现代社会中，多种生活方式因素导致皮质醇分泌增加，包括高血糖指数食物的摄入、慢性心理压力和睡眠模式紊乱（Singh等人，2021）。激素失调进一步促进了肥胖的发病机制。皮质醇是一种糖皮质激素，也是下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴活动的关键标志物，它促进内脏脂肪积累，增加食欲，并影响饮食偏好，从而加剧肥胖的发展（Qi等人，2022；Rodrigues等人，2024）。压力也可能引发生理变化，例如在应激情况下增强能量储存的动员（如糖异生和脂解），以及自主神经系统（ANS）的失调（从而引起交感神经系统的过度活跃），支持肥胖的发展，并可能导致心血管和代谢系统变得不稳定（Setiakarnawijaya等人，2022；Lengton等人，2025）。总氧化状态（TOS）和总抗氧化能力（TAC）反映了系统的氧化状态，在临床研究中得到了广泛应用，而不仅仅是单个氧化剂/抗氧化剂的分析（Ahmadzadeh等人，2023）。低碳水化合物饮食（LCD）似乎是导致超重者减肥的最理想饮食干预措施，因为LCD通常与更快的减肥速度、更多的体脂减少以及体重维持相关（Goss等人，2013；He等人，2022）。已知LCD中的低碳水化合物可以抑制胰岛素的释放，从而在能量负平衡时促进脂肪燃烧和脂质分解（Gower和Goss，2015）。尽管有强有力的证据表明肥胖会导致持续的炎症、氧化应激和胰岛素抵抗，但缺乏研究探讨TGF-β1和sRAGE在肥胖相关代谢功能障碍中的联合效应。此外，LCD的炎症、氧化和激素生物标志物的长期影响尚不清楚。

本研究的主要目的是评估12周LCD干预对肥胖女性（体质指数BMI ≥30 kg/m2）的纤维化、炎症和氧化应激生物标志物的影响。我们假设坚持饮食干预将显著改善这些生物标志物，包括减少促纤维化细胞因子TGF-β1和增加保护性sRAGE的水平，同时改善代谢和人体测量指标。

研究设计

这项非随机干预研究招募了（120）名成年女性，包括（60）名健康对照组（BMI 18.5–24.9 kg/m2）和（60）名肥胖参与者（BMI ≥30 kg/m2）。肥胖参与者被跟踪观察12周，以评估LCD干预的效果。由于这是一项探索性研究，每组60名参与者的样本量是根据先前发表的饮食干预和代谢谱研究确定的（Currenti等人，2023）。

基线特征

基线时，肥胖组和对照组之间的年龄没有显著差异。然而，与对照组相比，肥胖参与者的BMI、腰围（WC）和腰围/身高比（WHtR）、空腹血糖（FBG）、血清胰岛素（insulin）、HOMA-IR和皮质醇（p < 0.001）水平显著更高。血脂谱分析显示，肥胖组的TGs、总胆固醇和LDL、VLDL浓度显著高于对照组（p < 0.05）。相反，HDL水平在肥胖组显著较低。

讨论

本研究表明，12周的低碳水化合物饮食干预与坚持该饮食的肥胖女性的身体测量指标、代谢和炎症参数的显著改善有关（见表7）。基线时，肥胖参与者表现出明显的代谢紊乱，包括中心性脂肪增加、胰岛素抵抗、皮质醇升高、氧化应激高、循环中的sRAGE水平低以及TGF-β1水平高，与健康对照组相比。这些发现与……

结论

本研究的结果表明，低碳水化合物饮食模式可能有助于减轻体重，并改善与肥胖相关的代谢和炎症状况。鉴于这项研究的探索性质，这些结果为进一步的研究提供了基础。未来需要更大样本量、更长的随访期和更严格的研究设计来确认这些发现，并进一步阐明低碳水化合物饮食的潜在作用。

未来展望

未来需要更广泛和长期的队列研究和随访，以证实这些代谢和炎症效应的持久性。需要进一步研究碳水化合物限制与AGE-RAGE轴之间的相互作用机制，并结合遗传和肠道微生物群标志物，以推进精准营养作为肥胖治疗方法的研究。

作者贡献声明

Zahraa M. Ibrahim：撰写——原始草案。Mustafa Taha Mohammed：撰写——审阅和编辑。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文报告的工作。