作者：Damian Dynka 1,* (1), Lukasz Rodzeń 2, Mateusz Rodzeń 2, Anna Pacholak-Klimas 2, Georgia Ede 3, Shebani Sethi 4, Dorota Lojko 5, Karolina Barton 6, Ken Berry 7, Adam Deptula 8 (2), Żaneta Grzywacz 8 (3), Peter Martin 9, Jen Unwin 10 和 David Unwin 11 (1)
1 健康科学研究所，医学与健康科学学院，西德尔采大学，08-110 西德尔采，波兰
2 Rodzeń 兄弟基金会，64-234 Wielen，波兰
3 独立研究员，197 Lions Mouth Road, Amesbury, MA 01913, 美国
4 代谢精神病学，精神病学与行为科学系，斯坦福大学医学院，帕洛阿尔托，CA 94305, 美国
5 精神病学系，波兹南医科大学，60-572 波兹南，波兰
6 Karolina Barton 食品教练，00-586 华沙，波兰
7 独立研究员，Holladay, TN 38341, 美国
8 生产工程与物流学院，奥波莱理工大学，76 Prószkowska St., 45-758 奥波莱，波兰
9 Fummed 诊所，Vastra Hamngatan 13A, 41117 哥德堡，瑞典
10 协作健康社区基金会，牛津 OX2 9HZ, 英国
11 健康、社会护理与医学学院，Edge Hill 大学，Ormskirk L39 4QP, 英国
- 通讯作者：[email protected]
摘要：
随着肥胖和超重的患病率以惊人的速度增加，越来越多的研究人员致力于寻找有效的减重策略。生酮饮食（KD）作为癫痫管理的治疗方法已有100多年的历史，近年来也作为一种减重方法越来越受欢迎。尽管其在减重方面的效果已有充分记录，但其在其他饮食方法中可能具有的优势仍需仔细研究。本文的目的是基于全面的文献综述，确定生酮饮食相对于其他减重饮食策略的潜在益处。研究表明，生酮饮食可能比其他饮食策略在生物能量效率上更具优势，原因包括其抑制饥饿感、增加饱腹感和减少食欲（通过影响饥饿和饱腹感激素以及饥饿感）、诱导更快的初始体重减轻（与较低的糖原水平和减少的水分滞留有关）以及控制血糖和胰岛素水平（直接归因于生酮饮食的低碳水化合物性质，间接归因于其他描述的因素）。这些效果伴随着胰岛素敏感性的提高、炎症的减少（通过酮体和避免促炎性糖类）、减少对药物控制肥胖的需求（饮食机制与药物相似但无副作用）以及对心理因素和食物成瘾的积极影响。基于作者对最新研究的综述，可以合理得出结论：由于这些额外的健康益处，生酮饮食可能比其他基于饮食的减重策略更具优势。这一重要假设值得进一步探索，未来的临床试验中应纳入除减重以外的其他结果指标，特别是在比较相同热量的不同饮食时。
关键词：
生酮饮食；低碳水化合物；肥胖；体重；减重；胰岛素抵抗；炎症；血糖；饥饿；食欲；代谢精神病学
Nutrients 2025, 17, 965
https://doi.org/10.3390/nu17060965
1. 引言
随着过去几十年肥胖患病率的增加，肥胖已成为全球主要的健康挑战之一。矛盾的是，它也是最被忽视的公共卫生问题之一 [1,2]。另一个矛盾是，尽管存在看似现成的解决方案，如《2020-2025年美国饮食指南》[3] 和由联合国粮农组织（FAO）为100多个国家制定并实施的《国家食物基础饮食指南》（FBDGs）[4,5]，但肥胖问题仍在持续增长。因此，人们可能会合理地预期，遵循这些建议的人不会发展为超重或肥胖。然而，肥胖问题仍在持续增长，这表明这些建议并未被广泛遵循。因此，临床医生和患者越来越多地转向其他饮食策略以尝试减重，包括生酮饮食。
生酮饮食是一种高脂肪、适量蛋白质、低碳水化合物的饮食计划，通常将每日碳水化合物摄入量限制在最多50克，或每日能量摄入的5-10%。虽然蛋白质和脂肪的比例没有严格规定，但它们通常分别占每日能量摄入的10-30%和60-80% [6,7]。根据要实现的目标，这些比例会有所不同。例如，自1921年以来用于癫痫治疗的经典生酮饮食版本含有更多的脂肪和更少的碳水化合物及蛋白质 [8,9]。生酮饮食的目标始终是将身体转变为酮症状态，在这种状态下，主要的能量来源是脂肪酸和酮体（来自摄入的脂肪或动员的身体脂肪储存），而不是来自摄入的碳水化合物的葡萄糖 [10]。生酮饮食中碳水化合物的低摄入量促进了较低的血液胰岛素水平，这与更有效的体脂燃烧和酮体生成增加有关 [11]，而高胰岛素水平会阻止最佳的酮症状态。在热量不足与低碳水化合物摄入相结合的情况下，身体从使用葡萄糖转变为利用脂肪酸和酮体作为主要能量来源（类似于禁食期间发生的情况）。葡萄糖的低摄入导致其在血清中的浓度降低，从而减少胰岛素分泌，增加胰高血糖素释放，并刺激脂肪分解（甘油三酯分解为游离脂肪酸）。游离脂肪酸在肝脏中进行β-氧化，产生乙酰辅酶A。由于草酰乙酸的短缺（由克雷布斯循环中葡萄糖代谢有限引起），多余的乙酰辅酶A被重新定向到线粒体中的酮体生成途径。通过这一过程，乙酰辅酶A被转化为酮体，如β-羟基丁酸（BHB——主要的酮体）、乙酰乙酸和丙酮。因此，遵循生酮饮食的个体主要从酮体而不是葡萄糖中获取能量 [12-16]。
尽管生酮饮食具有有益效果，但在《美国新闻与世界报道》2024年饮食比较中，生酮饮食在“最佳整体饮食”类别中仅排名第25位（共30种）。然而，在同一比较中，生酮饮食在“最佳快速减重饮食”中排名第一 [17]。然而，值得注意的是，饮食的组成极为重要。尽管通过摄入无糖碳酸饮料、意大利辣香肠和其他加工低碳水化合物食品（如生酮甜点）也可以达到酮症状态，但这并不是一个配方良好的生酮饮食，长期可能会对健康产生负面影响。我们认为，正确配制的生酮饮食应基于未加工或最小加工的天然成分。虽然一些临床医生也在尝试外源性酮体，但本文不关注这种达到酮症的方法。
本文旨在评估生酮饮食作为减重策略与高碳水化合物饮食相比的效果，同时探讨生酮饮食在减重之外的潜在益处。具体而言，我们探讨其对饥饿调节、血糖控制、胰岛素敏感性、炎症、心理健康以及减少肥胖药物需求的影响。
2. 方法论
文献检索在PubMed和Google数据库中进行，使用与生酮饮食（KD）、减重和代谢参数相关的关键词。选择基于文章标题、摘要和全文。优先考虑过去10年的研究。第6.2节仅讨论在PubMed数据库中找到的随机对照试验（RCTs），这些试验比较了生酮饮食与其他规定相似能量摄入和/或允许随意摄入的策略。
3. 肥胖与超重
3.1. 肥胖与超重统计数据
根据2024年发表在《柳叶刀》上的一项大规模研究，全球肥胖人数首次超过10亿。事实证明，肥胖目前对全球健康的威胁大于饥饿。2022年，超重和肥胖影响了约25亿成年人，其中多达8.9亿人患有肥胖症（相对于1990年的数据，肥胖人数增加了6.84亿）。肥胖成年人数量最多的国家是美国、中国和印度（2022年数据）。在5至19岁年龄组中，有3.9亿儿童超重，其中1.6亿患有肥胖症。这个问题也影响到5岁以下的儿童，其中3700万儿童超重 [18,19]。矛盾的是，尽管肥胖目前比饥饿更为普遍，但肥胖/超重人群也常常伴随着营养不良 [20]。这种双重负担可能是由于高能量密度但低营养密度的劣质食品引起的。这种情况导致一个人尽管摄入了过多的膳食能量，却无法获得足够的营养，因此他们“过度但营养不良” [21,22]。
从经济角度来看，这些统计数据和预测令人担忧。基于2023年的数据，预计到2035年，全球超重和肥胖的成本将达到每年4.32万亿美元，占全球国内生产总值（GDP）的近3% [23]。进一步来看，另一篇论文估计了161个国家超重和肥胖的当前和预计成本，发现到2060年（相对于2019年），低收入和中等收入国家的超重和肥胖经济成本将增加15至25倍，高收入国家将增加4倍，这将使肥胖相关成本从2019年的2.19%增加到2060年的3.29% [24]。
3.2. 肥胖与超重的分类
肥胖和超重涉及体内脂肪的过度积累。在常用的分类中，成年人的超重被诊断为体重指数（BMI）在25至29.9之间，而肥胖被诊断为BMI≥30；极端肥胖（III级肥胖）定义为BMI≥40 [25,26]。然而，重要的是，BMI是体脂含量的不完美衡量标准（因此不能替代临床评估），因为它受到许多因素的影响，如年龄、性别和体力活动（以及肌肉含量），尽管它作为筛查测试效果相当好 [27,28]。BMI的局限性还包括无法区分肌肉和脂肪质量。这使得运动员尽管体脂水平低，仍可能被归类为超重。此外，BMI没有考虑体脂的分布（已知内脏脂肪与代谢疾病风险增加有关，即使在体重正常的人群中也会增加糖尿病或心肌梗死的风险）[29]。鉴于BMI的局限性，还有其他替代指标。例如，腰围是一个有用的测量指标 [30]，腰臀比（WHR）和腰高比（WHR）也是如此。除了这些指标外，体脂和瘦体重的单独测量对于评估超重和肥胖也非常有帮助 [27,30,31,32]。在儿童中，最常用的是生长曲线图 [33]。
3.3. 肥胖——疾病还是代谢紊乱？
肥胖被许多国际和国家组织正式认定为一种疾病。这些组织包括世界卫生组织，根据其定义，肥胖是一种复杂的慢性疾病，其特征是脂肪过度积累 [19]，以及美国医学会（AMA）[34]，该组织在2013年投票支持将肥胖认定为一种疾病。许多其他组织，如美国心脏病学院、美国临床内分泌医师协会、内分泌学会、美国心脏协会和美国外科医师学院，也支持这一观点。其他将肥胖认定为疾病的组织 [35] 包括波兰肥胖治疗学会（PTLO）[36] 和欧盟委员会 [37]。国际疾病分类第10版中的相应代码为“E66 超重和肥胖” [38]。
然而，应该明确的是，将肥胖定义为疾病及其可能的后果引起了很大争议。因此，一些组织和国家并不将其认定为疾病。其中一个国家是英国 [39]。反对将肥胖定义为疾病的论点包括“疾病”一词的定义（肥胖并不完全符合这些标准，例如，它是通过BMI诊断的）[40,41,42]，BMI不是评估肥胖的有效指标 [27]，肥胖的污名化 [43]（这可能会使肥胖者忽视肥胖的真正原因），以及最重要的——这种疾病的复杂性。
3.4. 肥胖的原因
尽管肥胖是能量摄入过多的结果，但有必要进一步了解导致摄入过多的原因。一个可能的答案当然是饥饿，而另一个则与心理问题有关，如对高度加工食品的成瘾（高能量密度和低营养密度的产品），全球食品工业已转向这些产品 [44,45,46]。同样重要的是要注意胰岛素抵抗与肥胖发展之间的相互作用，以及两者如何相互影响，因为已知这是一个恶性循环（详见第5.4节）。重要的是，过去瘦人的比例比今天大得多。在20世纪下半叶之前，肥胖是一种相对罕见的疾病。直到1977年，肥胖和糖尿病（以及其他一些疾病）的患病率才显著增加 [47]。这种非常近期的患病率增加似乎表明原因不能纯粹是遗传的；更可能是由环境因素的变化触发的，这些因素作用于先前存在的脆弱性。
3.5. 超重和肥胖的健康后果
体内脂肪过度积累的健康后果是多方面的，并且往往很严重，风险随着体重的增加而增加 [48]。超重已知会增加一系列心血管疾病（CVDs）的风险，既直接影响（例如，通过影响内皮功能），也间接影响（通过加剧CVD风险因素，如胰岛素抵抗、高血压、血脂异常和其他代谢或内分泌变化）[49,50]。还已知肥胖显著促进2型糖尿病（T2DM）的发展，因为这两种疾病在病理生理学和分子机制方面有关联。甚至预测，肥胖的上升趋势可能会在未来几年导致2型糖尿病的流行 [51]。重要的是，肥胖也可能是癌症发展的一个因素。肥胖可能是仅次于吸烟的第二大可改变癌症原因 [52]。与肥胖最常见的癌症类型包括结直肠癌、乳腺癌、食管癌、肾癌、肝癌、胰腺癌、膀胱癌和子宫癌。此外，体内脂肪过多会使癌症死亡率增加约17% [53]。超重和肥胖还与许多其他负面健康后果有关，包括全因死亡率增加、精神疾病、生活质量下降、睡眠呼吸暂停、骨关节炎等 [54]。
4. 生酮饮食作为减重策略
除了其用于治疗癫痫的官方医学适应症 [9] 外，生酮饮食经常用于减重。这一点在一项评估女性选择这种饮食的动机的研究中得到了证实。研究发现，多达77%的受访者选择生酮饮食是为了减重和改善身体成分。有趣的是，大多数女性表示她们已经实现了目标 [55]。即使在没有采用生酮饮食的医学生中，大多数人认为减重是人们选择生酮饮食的主要原因 [56]。其他研究也强调，减重是人们选择生酮饮食的重要原因 [57,58]。因此，已经发表了几项关于生酮饮食对减重效果的荟萃分析和系统综述也就不足为奇了 [59-61]。虽然生酮饮食对减重的效果已有科学记录，但探索其有效性的潜在原因并考虑生酮饮食在其他方面（如果有的话）可能优于其他减重方法的领域也是值得的。
5. 生酮饮食在减重方面可能比高碳水化合物饮食更有效的领域
5.1. 食欲调节
5.1.1. 标准减重方法中的食欲和饥饿感
标准的减重饮食侧重于热量限制，通常建议每日能量摄入比身体需求低500至1000千卡 [62,63]。此外，建议增加体力活动以帮助实现这种能量赤字 [64]。在常见的推荐饮食中，热量赤字确实会导致体重减轻，但同时会增加饥饿感和食欲 [65-67]。为了缓解这些症状，建议采取管理饥饿和食欲的策略，如多喝水、增加膳食纤维、吃得更慢、选择固体食物而非液体食物等 [68]。这种推理忽略了持续热量赤字下身体的复杂反应，可能代表身体恢复能量平衡的先天驱动力 [69,70]。一篇论文的作者还认识到一种危险的叙述，即只要计算热量、增加体力活动并保持能量平衡，饮用含糖饮料和不健康食品是合理的 [71]。另一个复杂的问题可能是，运动产生的平衡被非运动体力活动（NEPA）抵消；也就是说，随着引入体育锻炼，其他日常体力活动会减少。作者认为，这种补偿反应可能比单纯增加能量摄入更为常见。这减轻了热量赤字，从而使减重更加困难 [72]。显然，这是一个更为复杂的考虑 [73,74]，但考虑到普通成年人每天的运动量不大，这一点仍然相关。
假设上述模式可能导致一种情况，即希望通过维持负能量平衡来减重的普通人（即非运动员或体力劳动者）会感到饥饿和疲惫，因此会开始选择不健康的产品（由于它们的感官特性，这些产品对饥饿和高食欲的人更具吸引力）[75]。这种选择将通过热量计数来证明其合理性，只要不超过每日能量平衡目标。结果将是更大的饥饿感和食欲，因为这些类型的食品营养密度低，仍然会刺激食欲 [76,77]。进一步的减重可能会变得越来越困难，因为很容易通过摄入这些高能量密度和吸引人的产品超过自我设定的热量限制 [78-80]。然后，已经疲惫的个体可能会决定通过更多的运动来产生额外的热量赤字，这可能会转化为日常活动的进一步减少（抵消机制）[72]，形成一个恶性循环。应该明确强调，这只是一个假设的因果关系序列，需要彻底调查。
5.1.2. 生酮饮食减重期间的食欲和饥饿感
在生酮饮食减重期间的食欲、饥饿感和饱腹感体验与热量限制饮食（如第5.1.1节所述）完全不同。这是因为生酮饮食提供了显著更强的饱腹感和更容易的食欲控制，与高碳水化合物饮食相比，生酮饮食在多个层面上似乎更具优势。
研究表明，生酮饮食显著抑制饥饿感，并减少胃饥饿素（饥饿激素）的分泌，尽管体重减轻。在一项评估生酮饮食对食欲抑制效果的荟萃分析中，作者明确指出，生酮饮食的临床益处在于它在体重减轻的同时控制了食欲 [81]。这种效果的机制尚不清楚，但可能的主要因素之一是酮体本身的作用（外源性酮体的摄入显示出类似的效果）。一篇出版物的作者指出，β-羟基丁酸（BHB）（血液中的主要酮体）水平越高，胃饥饿素的增加越小，饥饿感越低，饱腹感肽的增加越大 [82]。重要的是，只要个体处于酮症状态，食欲就不会增加（尽管体重减轻），而当重新引入碳水化合物（身体脱离酮症状态）时，饥饿感和胃饥饿素水平会再次增加，甚至高于基线水平 [75,83]。一个重要的一点是，生酮饮食可以在不计算热量和不感到饥饿的情况下实现减重，因此采用生酮饮食的人可以吃饱并同时减重。这是因为感知到的饱腹感水平不会鼓励过度进食。在一项研究中，2型糖尿病患者在不计算热量的情况下遵循生酮饮食，报告称在第10周时比研究开始时感到更少的饥饿感，平均体重减轻了7.2%。有趣的是，这些患者同时降低了糖化血红蛋白水平，大多数人减少甚至停止了一种或多种糖尿病药物 [84]。生酮饮食在2型糖尿病患者中的效果甚至在长期内也有效，一项为期12个月的研究证实了这一点。患者在此期间平均减重12%（主要在8个月内，随后几个月保持体重）[85]。值得注意的是，这种持久的效果是在没有刻意限制能量或计算热量且没有感到饥饿的情况下实现的 [70]。
尽管β-羟基丁酸水平与较低的胃饥饿素浓度和增加的饱腹感激素（胰高血糖素样肽1或GLP-1和胆囊收缩素或CCK）相关，但它们可能与主观食欲感无关，如一项研究所示 [86]。一项随机对照试验（在耐力运动员中进行）证实了这一点，该试验显示，与高碳水化合物饮食（HCDs）和习惯饮食（HDs）相比，生酮饮食的空腹和餐后胃饥饿素浓度较低，GLP-1浓度较高；有趣的是，主观食欲评分与客观食欲指标（如总胃饥饿素（GHR）、胰高血糖素样肽-1（GLP-1）和胰岛素水平）不相关 [87]。然而，另一项研究通过显示BHB浓度与饥饿感和进食意图之间的负相关关系证明了这种关系 [88]。另一项研究调查了血糖和酮症的变化如何影响食欲、执行功能和情绪，研究对象为遵循两种生酮饮食（随意生酮饮食和商业能量限制生酮地中海饮食）的女性，并与地中海饮食进行比较。结果显示，BHB水平与食欲和进食欲望呈显著负相关，与饱腹感评分呈正相关。作者得出结论，生酮饮食在减少食欲方面比地中海饮食效果更好 [89]。另一项研究还调查了酮症对饮食诱导减重后食欲调节相关因素的影响：在8周极低热量生酮饮食后，当参与者处于酮症状态时，体重减轻引起的胃饥饿素增加被抑制。同样，瘦素、胰淀素和主观食欲感水平低于重新进食和脱离酮症后（即再过2周后）[90]。关于生酮饮食的另一个发现是，瘦素（饱腹感激素）减少而不是增加（理论上更合理，因为饮食提供了更强的饱腹感），甚至比低脂饮食减少得更多 [91]。瘦素是一种主要由白色脂肪组织产生的肽激素，因其减少食欲的作用而被称为饱腹感激素 [92]。然而，肥胖个体的特征是对瘦素的组织抵抗，因此他们的身体会产生更多的瘦素 [93]。已知大脑对瘦素的反应受到炎症的抑制 [94]（在肥胖中，这种情况是慢性的 [95]，而生酮饮食有效控制了这一点 [96,97]）。这种瘦素抵抗的减少可能代表了生酮饮食的关键作用机制。因此，身体对较少的瘦素产生更好的饱腹感反应，因为它对激素更敏感。这使得肥胖者可以在减重的同时吃饱，直到达到正常体重水平 [70]。一项研究发现，在长期（12个月）内，生酮饮食并未改变患有GLUT1缺乏综合征（GLUT1-DS）和药物抵抗性癫痫（DRE）的儿童、青少年和成人的瘦素和胃饥饿素水平 [98]。然而，一项针对癫痫儿童的研究显示，生酮饮食儿童的瘦素水平显著低于对照组儿童（平均2.71±0.93 ng/mL vs. 6.14±2.07 ng/mL）（丙戊酸（VPA）组：平均5.85±1.79 ng/mL）[99]。
还值得注意的是个体差异和生酮饮食（KD）依从性在食欲调节背景下的影响。如上所述，研究表明在酮症期间食欲受到抑制，而在失去这种状态后（主要由碳水化合物摄入增加触发），饥饿感（和胃饥饿素水平）最初会再次上升 [75,83]。在实践中，这可能意味着偏离饮食可能会破坏这种状态，导致饥饿感增加。此外，性别似乎在减重期间观察到的某些食欲变化中起到调节作用，正如在生酮饮食减重初期，热量赤字期间饥饿感可能会增加 [83]。当然，心理（如第5.7节所述）和行为因素显著影响饥饿和饱腹感的调节。例如，几篇出版物讨论了情绪在饮食习惯和饥饿与饱腹感感知中的作用 [100-103]。然而，心理和行为因素对长期饥饿和饱腹感调节的影响，以及因此对生酮饮食与其他营养模式的依从性的影响，仍有待探索。
生酮饮食对食欲调节的潜在影响如图1所示。
5.2. 快速初始减重
快速初始减重是生酮饮食相对于碳水化合物饮食的主要优势之一。生酮饮食使用者可以在最初的2周内甚至更短时间内减重多达4.5公斤。这主要是由于体内水分滞留减少，而这又主要归因于这种特定饮食中碳水化合物的低供应。因此，在初始阶段，生酮饮食具有类似于禁食的利尿作用 [104-106]。已知碳水化合物限制（尤其是在生酮饮食中）会降低胰岛素浓度 [108]（胰岛素分泌主要由富含碳水化合物的餐食刺激）并耗尽糖原储存 [109]。糖原是葡萄糖的聚合物，在动物体内作为储备糖（对应于植物中的淀粉）。糖原的主要作用是确保体内的葡萄糖稳态。为此，糖原受两种主要激素的调节——胰岛素（促进其合成）和胰高血糖素（促进其分解）[110]。它主要存在于肝脏（平均成人100克）和骨骼肌（平均成人400克），肾脏、心脏和大脑中也有少量。当膳食碳水化合物供应受限时，肝脏中的糖原储存会在24小时内耗尽，肌肉中的糖原储存会在接下来的几天内消耗，随之而来的是水分（与糖原结合）的流失 [109,111,112]。通常假设1克糖原至少与3克水（2.7至4克）相关 [113-115]。假设比例为1:3，500克糖原的流失将伴随着约1500克水的流失。因此，综合效果将是2公斤的体重减轻。此外，已知胰岛素会影响肾脏中的钠滞留，因此胰岛素浓度的降低（如生酮饮食中观察到的）将减少钠滞留，从而导致肾脏增加水分排泄 [116,117]。水和钠的流失可以相当迅速地降低血压，有时会导致体位性低血压，可能需要增加饮食中的盐分或减少抗高血压药物的使用 [118]。除此之外，生酮饮食的饱腹效应（如第5.1节所述）使初始减重显著大于高碳水化合物饮食。生酮饮食的快速初始减重如图2所示。
血糖对食欲调节的影响极为重要。已知饥饿和饱腹感信号在很大程度上受血糖波动的影响，这在两个极端情况下尤为明显，即低血糖（即血糖值低于正常值）和高血糖（血糖值高于正常值）[119-122]。还已知血糖波动主要由富含碳水化合物的餐食引起，这些餐食后会出现比低碳水化合物/高脂肪餐食更大的血糖和胰岛素峰值 [123,124]。事实上，在发现瘦素之前，已知的主要影响食欲的激素实际上是胰岛素，它直接和间接地影响血糖水平 [70,125]。关于胰岛素对饥饿影响的第一批论文写于20世纪上半叶 [126]。2021年，一项有1070名参与者的大规模研究调查了餐后血糖浓度与食欲和随后的能量摄入之间的相关性。作者发现，较大的餐后血糖下降与下一餐时间较短（表明更大的饥饿感）和餐后3-4小时内（甚至24小时内）的能量摄入增加有关，并显示餐后2-3小时的血糖下降比餐后2小时内的峰值（和累积）血糖水平更能预测主观饥饿感（和随后的能量摄入）。作者得出结论，餐后血糖水平下降是常见的，并导致饥饿感和能量摄入增加 [127]。这项大规模对照研究是在代表普通人群的健康个体中进行的。然而，已知在2型糖尿病患者中，即使每天限制一餐的碳水化合物摄入，也能显著减少餐后血糖峰值，并在全天降低血糖，如一项随机对照试验所示 [128]。因此，富含碳水化合物的餐食，特别是高血糖指数（GI）餐食，会导致一系列激素和代谢变化，如血糖波动。结果，人们会感到进食欲望增加，从而导致能量摄入过多 [129,130]。
生酮饮食本质上具有非常低的血糖负荷，因为它只允许少量复杂碳水化合物和极少的简单糖分。因此，作为控制高血糖的饮食，它具有明显的优势。2023年的一项随机对照试验（RCT）显示，与低脂饮食相比，低热量生酮饮食在减重的同时有效降低了每日血糖 [131]。另一项RCT比较了地中海饮食（MD）餐与生酮饮食（KD）餐对血糖和胰岛素水平的影响。发现KD餐后的血糖和胰岛素水平（以及胰岛素释放）显著低于MD餐。MD餐后的平均血糖水平从85±2 mg/dL在20分钟时达到峰值110±5 mg/dL，180分钟后降至78±4 mg/dL。相反，KD餐后的血糖在任何阶段都没有增加，保持稳定，180分钟后达到86±2 mg/dL。同时，MD餐后的胰岛素从40±4 pmol/L在20分钟时增加到497±101 pmol/L，180分钟后降至190±23 pmol/L。KD餐后的胰岛素浓度保持稳定（从44±5 pmol/L在30分钟时增加到88±12 pmol/L，然后180分钟后降至48±4 pmol/L）[132]。生酮饮食在血糖控制方面优于低脂饮食的优势也在多项荟萃分析中得到证实。2020年，其中一项荟萃分析得出结论，与低脂（碳水化合物基础）饮食相比，生酮饮食在管理血糖、体重甚至血脂方面更有效，特别是在超重和肥胖患者中，尤其是那些患有2型糖尿病的患者 [133]。2022年的一项荟萃分析发现，与常规推荐的2型糖尿病患者饮食相比，极低碳水化合物生酮饮食（VLCK）在3个月时更有效地降低了糖化血红蛋白（加权平均差异[WMD]：-6.7 mmol/mol），在6个月时降低了-6.3 mmol/mol（WMD）。此外，它在3个月时导致更大的体重减轻（WMD：-2.91公斤），在6个月时减轻了-2.84公斤（WMD）。在12个月时，体重和HbA1c水平相当 [134]。
5.3. 血糖稳定
考虑到上述情况，生酮饮食由于其低碳水化合物性质，显著优于所有富含碳水化合物的饮食。它与较小的血糖和胰岛素水平波动（与高碳水化合物餐食相比）相关，从而防止了通常与这种波动相关的饥饿感和暴饮暴食。生酮饮食的血糖稳定如图3所示。
胰岛素抵抗存在于多达40%的美国成年人中，并且（如果使用HOMA-IR指数评估）与体重增加（基于BMI）、体脂和腰围等因素相关。此外，胰岛素抵抗的人更有可能有低水平的体力活动、高胆固醇血症、高血压和某些其他疾病 [135]。肥胖与胰岛素抵抗的关联也已知与炎症、神经和内分泌过程有关，这些过程影响器官对胰岛素水平的敏感性 [136]。在肥胖个体中，许多因素在胰岛素抵抗的发展中起作用，包括脂肪组织缺氧、氧化应激和内质网应激；脂肪组织还产生增加量的促炎性细胞因子、非酯化脂肪酸、甘油和激素 [137]。鉴于这一点，肥胖本身可能加剧胰岛素抵抗，而胰岛素抵抗也可能阻碍减重。越来越多的作者提到碳水化合物-胰岛素模型（CIM），根据该模型，减重过程不仅仅是能量平衡的问题。CIM将胰岛素抵抗视为肥胖的可能根本原因 [138,139]。显然，这一假设并不一定排除热量赤字的重要性，但它将是自发产生的，而不需要刻意关注热量计数。这很好地说明了研究表明，采用随意生酮饮食的人无论如何都会减重（甚至比高碳水化合物饮食的人减重更多），这在第6.2节中有更详细的说明。这归因于生酮饮食的饱腹效应（如第5.1节所述），由于这种效应，暴饮暴食较少见，负能量平衡无需热量计数即可实现 [84,140,141]。
5.4. 减少胰岛素抵抗
关于胰岛素水平（与第5.3节中描述的血糖效应有关）和胰岛素敏感性，生酮饮食优于其他饮食，如几项研究所证明的 [108]。一项针对超重或肥胖2型糖尿病患者的随机对照试验比较了不限制热量的生酮饮食（KD）与美国糖尿病协会推荐的饮食，称为MCCR（中等碳水化合物、低脂、热量限制饮食）。在KD组中，空腹胰岛素水平显著降低（从平均12.2 μIU/mL降至3个月时的9.3 μIU/mL），而在MCCR组中，这些水平实际上有所增加（从平均10.1 μIU/mL增至3个月时的11.1 μIU/mL）。同时，3个月后KD组的胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）从1.7降至1.3，而MCCR组从1.5增至1.6。此外，44%的KD组成员停止了糖尿病药物，而MCCR组为11%。在低碳水化合物组中，参与者在此期间平均减重5.5公斤，而MCCR组为2.6公斤，尽管不需要限制热量 [142]。生酮饮食可以在6天内通过减少空腹胰岛素浓度高达53%、胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）57%和C肽36%来改善胰岛素敏感性 [143]。生酮饮食通过多种方式改善胰岛素敏感性，包括维持负能量平衡、减少空腹胰岛素浓度及其昼夜波动（这归因于其低碳水化合物性质），以及酮体的直接影响（包括对胰岛素信号的影响）[11,144]。生酮饮食对胰岛素水平的影响如图4所示。
5.5. 减少炎症
肥胖与慢性（尽管通常是轻度至中度）炎症密切相关，炎症本身会导致许多代谢疾病 [145]。肥胖引起的炎症的特征包括促炎性细胞因子（如肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）和IL-6）水平升高，巨噬细胞向M1（促炎性）极化，Th1和Th17细胞的激活，以及中性粒细胞流入脂肪组织 [95,146,147]。
生酮饮食以其抗炎作用而闻名。2024年一项对44项随机对照试验的荟萃分析的作者得出结论，与其他饮食相比，生酮饮食降低了炎症标志物的水平，如TNF-α（加权平均差异[WMD]：-0.32 pg/mL）和IL-6（WMD：-0.27 pg/mL）（如上所述，这些与肥胖相关）。生酮饮食在肥胖受试者（BMI>30 kg/m²）中降低IL-6水平的效果甚至比BMI≤30 kg/m²的受试者更有效 [96]。生酮饮食的抗炎作用可能归因于几个因素，包括酮症本身的抗炎状态、消除简单糖（它们是促炎性的）、消除总碳水化合物（它们分解为简单糖），甚至高质量生酮饮食中富含抗炎的ω-3脂肪酸 [148-152]。酮症（生酮饮食可以诱导）的抗炎作用归因于β-羟基丁酸（主要酮体）的直接作用。Youm等人表明，BHB可以抑制NLRP3炎症小体（通过作为促炎性细胞因子的“指挥中心”来介导炎症）[149]。同时，已知NLRP3炎症小体成分的表达增加与肥胖和其他炎症性疾病相关 [153-155]。炎症小体是一个重要的概念，因为有越来越多的研究探讨NLRP3炎症小体抑制剂药物在治疗与其激活相关的炎症性疾病中的潜在作用 [156]。生酮饮食以类似的方式起作用 [157]，但没有潜在的副作用。除了已经提到的TNF-α和IL-6的减少外，许多研究表明，生酮饮食还降低了CRP和hs-CRP水平 [158-160]。此外，已知减重本身会降低体内的炎症标志物水平 [161-163]。生酮饮食通过促进减重，也利用了这一重要机制，最终减少了炎症。事实上，已知白色脂肪组织本身是肥胖相关炎症的重要来源 [164]。生酮饮食对炎症的影响如图5所示。
5.6. 减少对肥胖药物的需求
肥胖的药物治疗变得越来越普遍。药物包括奥利司他、利拉鲁肽、司美鲁肽、芬特明/托吡酯、纳曲酮/安非他酮，在某些情况下还包括美曲普汀和塞特美拉肽。它们的作用机制主要与中枢效应有关，包括增加饱腹感、减少食欲，以及在胃肠道水平上延迟胃排空 [165]。生酮饮食通常可以达到相同的效果，但副作用较少且较不严重。
奥利司他通过抑制胰腺和胃脂肪酶（即脂肪消化酶）来抑制脂肪的分解和吸收。据估计，奥利司他可以将脂肪的吸收减少多达30%（这些未消化的脂肪通常通过粪便排出，常常导致不愉快的腹泻），减少热量摄入 [166] 并产生能量赤字，从而导致体重减轻。生酮饮食，如多项研究所证明的（如前一节所述），能够在不需要计算热量的情况下帮助产生能量赤字（这在碳水化合物基础饮食中更难实现）；在这方面，它与奥利司他相似，但没有负面副作用 [84,140,141]。
利拉鲁肽和司美鲁肽是常用的糖尿病药物，也用于减重 [167,168]。它们作为胰高血糖素样肽-1（GLP-1）的类似物，GLP-1是一种在餐后胃肠道分泌的人类激素。该激素通过结合GLP-1受体向大脑发出信号，从而减少饥饿感并促进饱腹感。它还通过与胰腺和胃的沟通，刺激胰岛素分泌以响应食物摄入，从而降低餐后和空腹血糖水平 [169,170]。生酮饮食也影响这两个方面（减少饥饿感和调节正常血糖水平），并且在这方面优于碳水化合物基础饮食。一项随机对照试验显示，与富含碳水饮食和司美鲁肽也显著降低了血糖，这是利拉鲁肽和司美鲁肽的另一个效果。具体来说，生酮饮食显著（且比其他饮食更大幅度）降低了餐后和空腹血糖，如第5.3节详细描述的那样。此外，这些结果是在没有任何重大副作用的情况下实现的 [108,171]。其他药物，如纳曲酮/安非他酮或芬特明和托吡酯的组合（尤其是前者），也减少了食欲（或进食的愉悦感，如纳曲酮的情况），最终降低了身体的能量供应 [165,172]，这再次与生酮饮食的效果相似。生酮饮食对减重药物需求的影响如图6所示。
5.7. 心理优势
心理因素在体重增加、减重和体重维持中起着极其重要的作用。事实上，已知心理因素（如压力）直接影响饮食行为模式和脂肪积累 [173-175]，并且与肥胖显著相关 [176]。适应不良的行为模式，如多次减重尝试、体重增加、更大的减重欲望，甚至体重维持，可能代表一个重要的心理问题，因为它们已被证明与抑郁和焦虑风险增加有关 [177]。实现稳定饮食模式的治疗，如认知行为疗法（CBT），用于重构负面思维，旨在减少不健康的饮食模式。在饮食失调中，治疗方法必须考虑这些因素。关于各种饮食模式在饮食失调中的作用知之甚少。
越来越多的临床研究表明，生酮饮食可能比其他饮食提供独特的心理益处 [178]。例如，一项为期两周的随机对照试验在军事人员中进行，比较了等热量的生酮饮食与碳水化合物基础饮食，监测了情绪、认知功能和主观嗜睡（在36小时的延长清醒期间）。与富含碳水化合物的饮食相比，生酮饮食显著改善了所有这些参数 [179]。
饥饿感也与更高的负面情绪和更低的正面情绪相关 [100]。如明尼苏达饥饿实验所示，6个月的半饥饿期（每天1570千卡，相当适度的热量限制）导致男性参与者的心理发生显著变化。除了易怒、冷漠和抑郁外，他们还梦到、幻想、谈论和阅读食物。此外，他们在这一时期吃得慢，并享受所消耗的餐食，展示了饥饿对心理健康的巨大影响 [180]。因此，值得注意的是，尽管在饮食或减重过程中能够感到饱腹和无饥饿感（如第5.1节详细描述的那样），可能是一个重要的心理因素，使生酮饮食成为一种更愉快（因此更可持续）的减重方式。
尽管无论采用何种饮食策略，减重都会伴随积极的心理效应 [181,182]，但来自新兴代谢精神病学领域的有希望的研究表明，生酮饮食可能提供与减重无关的独特大脑健康益处，如减少神经炎症、减少氧化应激和改善大脑能量产生 [183-187]。
在一项针对严重、难治性精神疾病患者（重度抑郁症、双相情感障碍和精神分裂症）的非对照住院研究中，采用全食物生酮饮食后，三周内观察到抑郁和精神病症状的显著和实质性改善，尽管大多数患者正在服用已知使减重极其困难的抗精神病药物 [188]。在著名的SMILES试验中，一项为期3个月的随机对照试验显示，地中海饮食可以改善重度抑郁症的症状，但未观察到体重的显著变化 [189]。还有初步数据表明，生酮饮食对缓解甚至完全缓解广泛性焦虑有益 [190]。生酮饮食与心理方面的关系如图7所示。
5.8. 生酮饮食作为物质使用障碍和食物成瘾的潜在治疗方法
许多研究探讨了生酮饮食对各种形式成瘾的影响，显示出有希望的结果。例如，在一项针对酒精使用障碍（AUD）患者的研究中，生酮饮食诱导的酮症状态有助于减少酒精渴望、酒精戒断症状和酒精消耗，研究作者得出结论，生酮饮食可能代表AUD的一种独特治疗选择 [191]。另一项研究发现，在AUD患者中，生酮饮食减少了自我报告的酒精需求，并减少了酒精线索引起的神经生物渴望特征（NCS）[192]。生酮饮食现在正被多个研究小组积极探讨，不仅作为酒精使用障碍 [193-195]，还作为其他物质使用障碍的潜在治疗方法 [196]。
鉴于不同成瘾的病理机制可能相似，生酮饮食也可能是治疗成瘾性饮食的可行方法。有人提出，对食物消费的失控可能由超加工食品驱动，特别是含有精制碳水化合物的产品。精制和超加工的高GI碳水化合物对血糖和胰岛素水平产生不利影响，这可能导致类似于化学成瘾的神经化学反应模式 [45,197]。通过降低和稳定血糖和胰岛素水平，生酮饮食可能有助于减少食物成瘾症状。Carmen等人描述了三例肥胖患者，他们同时患有食物成瘾和暴食症，并被置于生酮饮食中。这些患者对生酮饮食耐受良好，但最重要的是，他们几乎完全缓解了暴食发作，并在食物依赖症状（包括渴望和失控）方面有显著改善 [198]。2021年的一项研究表明，极低碳水化合物生酮饮食在诊断为食物成瘾和/或暴食症的人群中是可行的 [199]。Unwin等人展示了短期低碳水化合物团体干预的临床有效性，该干预以在线形式提供，并伴随教育和社交支持，针对对超加工食品成瘾的人群 [200]。综合考虑，生酮饮食作为食物成瘾和暴食症的治疗工具显示出潜力，尽管它肯定需要进一步研究，并理想地与其他饮食策略进行比较。
6. 生酮饮食与减重——最新研究概述
6.1. 生酮饮食与减重——背景和荟萃分析结果
许多科学研究已经证明了生酮饮食在减重方面的显著益处，包括最近的荟萃分析和系统综述。2024年一项对11项随机对照试验的荟萃分析显示，与对照组相比，生酮饮食显著降低了肥胖或超重女性以及多囊卵巢综合征（PCOS）患者的体重（平均减少-9.13公斤）、BMI（平均减少-2.93 kg/m²）、腰围（平均减少-7.62厘米）和体脂量（加权平均差异[WMD] = -5.32公斤）[59]。另一项荟萃分析得出结论，生酮饮食可以有益于超重和2型糖尿病患者的减重（标准化平均差异[SMD]，-5.63）、腰围减少（SMD，-2.32）、HbA1c（SMD，-0.38）和甘油三酯（SMD，-0.36）的降低，以及更高的HDL水平（SMD，0.28）[60]。另一项荟萃分析比较了生酮饮食与另一种低碳水化合物（但非生酮）饮食在体重和血糖控制方面的效果，包括2型糖尿病患者。结果显示，生酮饮食在减重和HbA1c水平改善方面甚至比其他低碳水化合物饮食更有效 [201]。2022年的一项荟萃分析证明了极低碳水化合物饮食相对于2型糖尿病患者推荐饮食的更大益处。在3个月时，极低碳水化合物饮食的受试者体重减轻更多（WMD：-2.91公斤），在6个月时减轻了-2.84公斤（WMD），并伴有3个月和6个月时较低的HbA1c水平（[WMD]：-6.7 mmol/mol和-6.3）。在12个月时，结果相当 [134]。另一项荟萃分析在2年后记录了类似的益处 [202]。2023年一项对110项随机对照试验的广泛荟萃分析评估了碳水化合物限制对超重或肥胖成年人体重的影响。每减少10%的碳水化合物摄入量，6个月时体重平均减少0.64公斤，12个月随访时平均减少1.15公斤。这种线性效应持续了长达12个月 [203]。还有许多其他荟萃分析和系统综述证明了生酮饮食（和其他低碳水化合物饮食）对减重的有益影响 [61,144,204,205]。
6.2. 生酮饮食与减重——过去10年的随机对照试验
为了更清晰地评估生酮饮食对体重减轻和身体成分的影响，本节仅讨论随机对照试验（RCTs），这些试验比较了生酮饮食与其他规定相似能量摄入和/或允许随意摄入的策略。通过这种方式，消除了可能有利于任何一组减重的热量差异。我们描述了12项符合这些标准的RCTs。
第一项研究是2024年的一项随机对照试验，作者将生酮饮食与瑞典国家食品局推荐的对照饮食（热量相似，体力活动水平相同）进行了比较。该研究考察了健康女性（既不超重也不肥胖）的身体成分。与对照饮食相比，生酮饮食导致了更大的体重减轻——包括体脂（脂肪质量指数[FMI]从6.2±1.1降至5.7±1.0，而对照组从6.4±0.9降至6.1±1.0）以及瘦体重（瘦体重指数[LMI]从14.8±0.8降至14.4±0.7，而对照组从15.0±0.8降至14.9±0.8）[208]。瘦体重的减少很可能是由于糖原和水分的流失（肌肉的主要成分），因此为了使结果更有意义，这种类型的研究应随后进行碳水化合物负荷（以恢复肌肉中的糖原和水分）。事实上，作者自己也注意到了这一点，因为他们想知道瘦体重的减少有多少是由于肌肉质量的减少，有多少是由于糖原和水分的流失。
第二项统计稳健的RCT于2021年进行，比较了生酮饮食与热量相似的西方饮食（WD）（生酮饮食组3443.70 kcal±545.94，西方饮食组3529.71 kcal±374.06）在竞技运动员中的效果。作者发现，2个月后，生酮饮食组的平均体重从86.39±15.42公斤降至85.51±13.62公斤，而西方饮食组的体重从89.04±11.73公斤增至90.37±9.91公斤（尽管这些差异在统计学上不显著）。有趣的是，脂肪组织质量仅在生酮饮食组显著减少（从9.86±3.79公斤降至8.42±2.41公斤），而西方饮食组的减少较少（从10.60±3.92公斤降至9.70±2.53公斤），而瘦体重仅在西方饮食组显著增加（从78.44±8.31公斤增至80.67公斤，而生酮饮食组从76.53±12.13公斤增至77.09公斤）。生酮饮食还显著降低了甘油三酯、胰岛素、葡萄糖和炎症细胞因子，与西方饮食相比 [209]。
第三项RCT比较了生酮饮食与西方饮食在半职业足球运动员中的效果，为期1个月，受试者接受了关于两种饮食的指导。虽然两组的总膳食能量摄入均有所减少（生酮饮食组从2356±450 kcal降至1984±430 kcal，西方饮食组从2146±230 kcal降至1752±320 kcal），但生酮饮食组的热量实际上略高。两组的体重均显著下降，但生酮饮食组的减少略多（从78.19±11.74公斤降至73.98±9.40公斤，而西方饮食组从76.15±12.03公斤降至73.76±10.13公斤）。生酮饮食组还经历了显著的体脂减少（-1.55公斤 vs. 西方饮食组的-0.92公斤）、内脏脂肪组织（VAT）减少（-63克 vs. 西方饮食组的-27克）、腰围减少（-4.19厘米 vs. 西方饮食组的-1.38厘米）和细胞外水分减少（-3.43% vs. 西方饮食组的0.03%）。作者得出结论，生酮饮食可能是一种可行且安全的短期减脂策略（研究持续时间仅为1个月），并且不会影响足球运动员的力量、爆发力和肌肉质量 [210]。
第四项RCT比较了地中海生酮饮食与热量限制的低脂饮食（两种模式均基于移动应用程序）的减重效果。在12周时，生酮饮食组的体重减轻显著优于低脂饮食组（平均-5.6公斤 vs. 低脂饮食组的-2.5公斤）。这种效果在24周时持续（生酮饮食组-8.4公斤，低脂饮食组-2.9公斤）。此外，生酮饮食组的糖化血红蛋白水平改善更大（减少了2.2 mmol/L vs. 低脂饮食组的0 mmol/L）、肝酶（ALT减少了15% vs. 低脂饮食组的+7%；AST减少了6% vs. 低脂饮食组的+4%）和总胆红素（生酮饮食组减少了5.6%，低脂饮食组增加了3.3%）[211]。
第五项RCT比较了低热量生酮饮食（1200 kcal，4%碳水化合物，25%蛋白质，71%脂肪）与标准低热量饮食（LCD）（1200 kcal，40%碳水化合物，43%蛋白质，15%脂肪）在4个月内对体重减轻、瘦体重和静息代谢率（RMR）的影响。两组的体重均显著下降（生酮饮食组从平均112公斤降至91.8公斤，低热量饮食组从平均106.5公斤降至84.1公斤，两组之间无统计学显著差异）。仅体脂量在生酮饮食组显著减少更多，从平均37.5公斤降至21.9公斤，而低热量饮食组从36.2公斤降至24.2公斤，或减少了41.6% vs. 33.1%。此外，生酮饮食组的瘦体重损失较少（从70.5公斤降至68公斤）比低热量饮食组（从70公斤降至60公斤）。RMR的下降在生酮饮食组也较小（从2170 kcal/天降至1957.5 kcal/天，而低热量饮食组从2030 kcal/天降至1798 kcal/天）[212]。
第六项RCT比较了四种不同方法（均无热量限制）对女性身体成分和心脏代谢健康的影响。其中三种是低碳水化合物（LC）饮食（诱导酮症状态）：一种无体育锻炼（作为低碳水化合物对照组：LC-CON），一种结合高强度间歇训练（LC-HIIT），另一种结合中等强度持续训练（LC-MICT）。第四组是对照组（CON），无任何碳水化合物限制。尽管没有热量限制，LC-CON组的体重显著下降（从平均65.1公斤降至62.3公斤），其他低碳水化合物组也显著下降：LC-HIIT组（从平均67.9公斤降至65公斤）和LC-MICT组（从平均64.5公斤降至61.9公斤），而对照组（从平均66.0公斤降至66.1公斤）无显著变化。值得注意的是，即使女性不需要限制热量，她们的热量摄入仍低于对照组（LC-CON vs. CON：第1周1820 kcal vs. 2074 kcal；第2周1680 kcal vs. 2017 kcal；第3周1787 kcal vs. 1951 kcal；第4周1790 kcal vs. 2018 kcal）。LC-HIIT和LC-MICT组的额外体育锻炼对体重减轻没有显著影响（可能是因为参与者在训练期间也摄入了更多热量，从而补偿了能量损失），尽管它对改善心肺健康（CRF）有影响 [213]。
第七项RCT比较了随意低碳水化合物生酮饮食（LCKD）与随意常规饮食（UD）在竞技举重运动员中的效果，采用3个月随机序列交叉设计。目的是评估饮食在力量运动（力量举重和奥林匹克举重）中作为减重策略的潜力。在3个月LCKD阶段结束时，体重显著低于基线值（平均-1.7公斤），而在3个月UD阶段结束时体重增加（+1.56公斤）。生酮饮食组的平均差异为-3.26公斤。3个月LCKD后的瘦体重也显著低于UD组（平均-1.74公斤 vs. +0.52公斤）。瘦体重的减少并未影响运动员的力量（他们的表现在两种饮食阶段之间没有差异）。该研究的作者指出，体重减轻高于基于能量消耗和热量摄入的预期，并且在考虑与糖原流失相关的体重减轻后仍然如此。重要的是，两种饮食阶段的能量摄入相似 [214]。
第八项RCT记录了8周随意进餐时间和频率的生酮饮食对体重和身体成分的有益影响（与非生酮饮食[NDK]相比）。尽管所有参与者都被允许摄入不受限制的热量，但只有生酮饮食组经历了体重减轻（从平均78.8±7.8公斤降至77.4±7.9公斤）。相反，非生酮饮食组的受试者体重增加，平均从74.6±5.3公斤增至75.5±4.9公斤。此外，与非生酮饮食相比，生酮饮食组的体脂显著减少（从平均12.0±2.7公斤降至10.9±2.2公斤 vs. 非生酮饮食组的11.3±2.6公斤降至10.9±2.7公斤）和内脏脂肪（从平均688.9±125.4克降至592.4±103.1克 vs. 非生酮饮食组的658.0±200.5克降至624.2±201.5克）[215]。
第九项RCT由Saslow等人进行，比较了两种32周在线饮食干预对超重和2型糖尿病患者血糖控制和其他健康结果的影响。一组遵循不限制热量的生酮饮食，另一组（对照饮食，CD）遵循美国糖尿病协会（ADA）的“创建你的餐盘”饮食。结果显示，生酮饮食组的表现显著优于对照组。与CD相比，生酮饮食组在第16周（平均-8.5公斤[-11.9，-5.2] vs. CD组的-3.9[-8.0，0.2]）和第32周（-12.7公斤[-16.1，-9.2] vs. CD组的-3.0[-7.3，1.3]）的体重减轻显著更大。此外，生酮饮食组的HbA1c水平下降更多（平均-0.8%[-1.1，-0.6] vs. CD组的-0.3%[-0.6，0.0]），甘油三酯水平也下降更多（-60.1[-91.3，-28.9] vs. CD组的-6.2[-46.0，33.6]）。重要的是，生酮饮食组的退出率仅为8%，而对照组高达46% [140]。
第十项RCT还记录了低碳水化合物生酮饮食（LCK）比低脂饮食（尽管摄入相似的热量）更大的减重效果。LCK组的受试者不需要限制热量，而另一组（遵循中等碳水化合物、热量限制的低脂饮食，MCCR）被指示摄入比实际需要少500 kcal的热量（以触发减重）。结果显示，两组的热量摄入相似，这可能表明生酮饮食组的受试者自然地、直观地调整了能量供应。重要的是，LCK组在6个月和12个月时的体重减轻显著多于MCCR组（从平均99.9公斤[88.4，111.5]降至93.8公斤[82.3，105.3]，而MCCR组从97.5公斤[86.6，108.3]降至95.8公斤[84.9，106.6]）。此外，LCK组在12个月内的HbA1c水平和药物使用减少也更多 [216]。
第十一项RCT比较了极低热量生酮饮食（VLCKD）与极低热量饮食（VLCD）在3周内的效果。两种饮食的热量均为女性450-500 kcal，男性650-700 kcal。平均体重在VLCKD组从99.78公斤（4.57）降至92.80公斤（4.78），在VLCD组从74.77公斤（5.04）降至68.80公斤（4.24）。VLCKD组的体脂量从37.24公斤（9.31）降至34.79公斤（9.38），而VLCD组从33.06公斤（3.60）降至30.59公斤（3.65）。相反，VLCKD组的瘦体重略有增加（从53.01公斤[12.86]增至54.93公斤[8.96]），而VLCD组的瘦体重减少（从39.00公斤[3.03]降至35.70公斤[3.09]）[217]。
第十二项RCT比较了两种饮食对2型糖尿病和超重或肥胖成人HbA1c水平和其他健康结果的影响。一组遵循中等碳水化合物、低脂、热量限制的碳水化合物计数饮食（MCCR），符合ADA指南，另一组遵循不限制热量的极低碳水化合物生酮饮食（LCK）。3个月后，LCK组的受试者减重5.5公斤，而MCCR组仅减重2.6公斤。值得注意的是，LCK组的受试者不需要计算热量，可以随意进食，而MCCR组则需要限制热量。此外，LCK组的HbA1c水平也显著下降（平均-0.6%），而MCCR组未见变化。重要的是，MCCR组中只有11%的患者能够停用一种或多种抗糖尿病药物，而LCK组高达44% [142]。
这12项随机对照试验表明，在减重方面，生酮饮食优于其他饮食方法。所分析的方法在热量供应方面要么相等，要么允许随意摄入。在某些情况下，生酮饮食组的能量摄入实际上更高（例如，对照组有500 kcal的热量赤字，而生酮饮食组没有这种限制）。值得注意的是，一些上述研究关注的是超重/肥胖个体，而另一些则关注运动员。因此，每项研究的结果不能推广到整个人群。生酮饮食与其他类型饮食的体重比较如图8所示。
一些上述RCT涉及超重/肥胖个体，而另一些则关注运动员。生酮饮食对运动表现的影响仍需彻底调查，因为一些研究表明脂肪氧化的益处，而另一些研究显示无氧表现和肌肉糖原可用性降低，表明生酮饮食可能不适合需要碳水化合物提供快速能量爆发的高强度耐力比赛或活动 [218]。另一篇出版物的作者写道，对于耐力运动员，文献支持使用低碳水化合物/生酮饮食作为减少体重和体脂的有效策略，尤其是在3-12周的时间内，表明在亚最大强度（~60%）下运动表现可能有所改善 [219]。生酮饮食对运动表现的复杂影响在《国际运动营养学会立场声明：生酮饮食》[220] 等文件中有所描述。同时，2024年一篇有趣的文章质疑了早期研究表明生酮饮食对运动表现有负面影响的研究，强调了适应低碳水化合物高脂肪饮食（LCHF）的运动员的益处 [221]。因此，这一主题肯定需要更多研究。
7. 食肉饮食作为生酮饮食的一种类型
食肉饮食排除了所有植物性食物，仅专注于动物性食物，如肉类、鱼类、鸡蛋、器官、动物脂肪，有时还包括乳制品 [222]。缺乏植物性食物使食肉饮食成为所有饮食模式中碳水化合物含量最低的，因此通常（但不总是）自然降低胰岛素水平，足以支持酮症，减少身体对葡萄糖的依赖，并促进脂肪作为主要燃料来源。这种低胰岛素状态，加上某些植物化合物的排除，可能为减重提供独特的益处。具体来说，这种饮食排除了植物抗营养素（如植酸盐）和天然植物毒素（如凝集素），这些物质可能会干扰营养吸收并对代谢过程产生负面影响 [223]。本节回顾了食肉饮食在支持减重方面的潜力，重点关注其对代谢效率、营养密度和肠道健康的影响，与植物性饮食相比。
7.1. 食肉饮食与减重的当前研究
新兴研究表明，食肉饮食可能支持体重管理，尽管研究仍然有限。最近一项对2000多名追随者的调查显示，14个月后，平均BMI从27.2降至24.3，参与者报告能量和饱腹感增加 [224]。同样，一项针对61岁女性的案例研究显示，采用90%食肉饮食后，体重显著减轻32公斤，BMI从40降至28.7 [225]。历史研究，如McClellan和Du Bois的研究，也记录了采用纯肉饮食的受试者初始体重减轻 [226]。虽然这些发现表明食肉饮食可以支持体重减轻，但需要更严格的研究来评估其安全性和有效性，特别是在长期内。
7.2. 体重减轻和代谢效率的潜在机制
7.2.1. 凝集素
凝集素是免疫系统蛋白质，常见于植物性食物中，包括谷物、豆类和某些蔬菜。它们具有与碳水化合物结合并与细胞受体（包括胰岛素受体）相互作用的独特能力。研究表明，凝集素（如小麦胚芽凝集素）可以刺激这些受体，延长脂肪储存信号，并可能促进胰岛素抵抗 [227,228]。通过排除富含凝集素的食物，食肉饮食可能通过减少脂肪储存信号和改善胰岛素敏感性来支持体重管理。凝集素还可能对消化系统产生负面影响（例如，通过干扰营养吸收和消化、分泌甚至保护功能）。值得注意的是，浸泡或烹饪可以去除高达99%的凝集素；然而，剩余的含量仍然高于食肉饮食。迄今为止，只有有限的人类研究在这一领域进行，因此需要进一步探索 [229]。
7.2.2. 减少ω-6摄入和炎症
高ω-6脂肪酸摄入，特别是亚油酸，与肥胖和代谢疾病的增加有关 [230]。现代饮食现在每天摄入约29克亚油酸，而前现代饮食中不到2克 [231]。小鼠研究表明，高亚油酸摄入会破坏神经递质信号传导，导致食物摄入增加和脂肪积累 [232]。高大豆油摄入与肥胖、胰岛素抵抗、糖尿病和脂肪肝有关，而菜籽油也可能促进胰岛素抵抗 [233,234]。一些研究表明，降低ω-6与ω-3的比例可能通过减少炎症和支持代谢功能来帮助预防慢性疾病 [235]。通过减少亚油酸摄入，食肉饮食可能改善能量调节和增强脂肪代谢，这是减重和代谢健康的关键因素。一些数据表明，一定量的ω-6脂肪酸可能降低心血管风险 [236]；然而，一项高质量的荟萃分析并未证实这种关联，但显示血清花生四烯酸（AA）水平与心血管疾病风险呈正相关 [237]。考虑到这一问题的复杂性，包括瘦体重高反应者表型（LMHR），初步数据表明，在某些条件下（通常在食肉饮食中可实现），即使高LDL也不与动脉粥样硬化增加相关 [238]，因此需要确定潜在益处和风险的平衡。
7.2.3. 营养密度和肠道健康
精心配制的食肉饮食营养丰富，提供了一些几乎不可能从植物性食物中获得的营养素，如维生素B12，以及更易吸收的关键营养素形式，如血红素铁和来自牛肉、肝脏和脂肪鱼等动物性食物的ω-3脂肪酸EPA和DHA [222,223,239]。这些营养素支持肌肉维持、脂肪代谢和能量水平——体重管理的关键要素。动物产品还独特地提供胆碱（如蛋黄）、维生素K2以及肌肽和肌酸等化合物，这些可能进一步增强代谢健康和减重期间的耐力 [232]。钙缺乏是食肉饮食的一个可能缺点，因此建议注意钙的供应 [222]。2025年的一篇出版物正确地指出，食肉饮食是否会导致某些微量元素的缺乏，或是否可能减少对这些营养素的需求，仍有待确定 [240]。相比之下，植物性饮食通过高纤维含量和低热量密度支持减重，促进饱腹感和稳定血糖 [241]。然而，植物性饮食如果缺乏或完全不含动物性食物，则缺乏某些必需营养素，通常需要补充以达到类似的代谢支持 [242]。食肉饮食的营养密度也可能影响肠道健康。动物性食物不含植酸盐和其他抗营养素，这些物质可能影响营养吸收，并可能影响免疫调节和肠道细胞的再生能力 [222,235]。增加饮食中矿物质的生物利用度可能支持肠道功能和修复过程。此外，缺乏纤维和可发酵碳水化合物（已知会产生气体并可能加剧敏感个体的腹胀）可能会减少胃肠道不适 [214,228]。这种肠道发酵的减少可能会降低炎症并减少与某些代谢疾病相关的菌群失调风险。虽然纤维通常促进微生物多样性，但一些个体报告减少纤维摄入后消化症状改善 [243]。然而，需要进一步研究以更好地了解食肉饮食和其他饮食模式对肠道微生物群的短期和长期影响。
7.3. 食肉饮食与减重——总结
精心配制的食肉饮食通常以低胰岛素水平、诱导酮症和依赖动物来源的营养素为特征，这可能支持减重和代谢健康。通过排除植物抗营养素和高亚油酸的种子油，食肉饮食可以改善营养生物利用度和代谢功能。虽然初步发现表明食肉饮食对体重管理有潜在益处，但需要更多研究来验证长期效果，并与其他类型的生酮饮食进行比较。食肉饮食减重的潜在机制如图9所示。
8. 生酮饮食与健康
如果生酮饮食对身体有不利影响，其减重的有益效果将受到质疑。因此，本节重点介绍伴随生酮饮食减重的健康效应。
基于高质量科学证据的荟萃分析和系统综述，可以合理断言生酮饮食对健康没有负面影响。事实上（如上文多次记录的那样），其对健康的影响通常是积极的。例如，2022年的一项荟萃分析（包括8项随机对照试验）显示，生酮饮食在减重的同时改善了HbA1c、甘油三酯和HDL等参数。作者得出结论，生酮饮食可以推荐为超重和2型糖尿病患者的治疗干预 [60]。较早的一项荟萃分析表明，通过减少2型糖尿病患者的体重，生酮饮食还通过降低空腹血糖、HbA1c、甘油三酯、总胆固醇和LDL胆固醇并增加HDL来改善健康 [144]。这些益处也得到了本文前面提到的其他荟萃分析和系统综述的证实 [133,134,201]。
生酮饮食还可能帮助患有多种不同疾病的人，即糖尿病（主要是2型，但也有1型）[108]。一项荟萃分析发现，虽然有效控制2型糖尿病患者血糖的饮食包括地中海饮食、低血糖指数（GI）饮食和中等碳水化合物饮食，但生酮饮食仍然是最佳策略 [244]。生酮饮食还可能对各种心血管参数（如HDL-C、甘油三酯、血管内皮功能和炎症）产生有益影响 [148,245,246]，尽管一些研究人员仍然担心生酮饮食可能增加LDL（从而增加总胆固醇）[247]。这种效应更可能发生在正常体重个体中 [248]，尽管作者指出HDL的增加可能弥补这一点。因此，这一问题需要进一步研究，并仔细监测生酮饮食者的血脂参数。生酮饮食还可能改善患者的整体心理健康（如前所述）[183-185]，使其成为精神病学领域极具前景的干预措施。生酮饮食还被证明可以逆转非酒精性脂肪肝（NAFLD）（通过饮食对多种机制的影响），如2024年的一篇论文所示 [249]。它还可能帮助患有多囊卵巢综合征（PCOS）[250]、脂肪水肿 [251] 和某些皮肤病 [252,253] 的患者，更不用说100多年来在药物抵抗性癫痫中的安全性和有效性，其表现优于药物治疗 [254,255]。
2019年国家脂质协会营养与生活方式工作组的一份科学声明对低碳水化合物饮食（包括生酮饮食）对体重管理和其他心脏代谢风险因素的影响进行了全面综述。在益处中，作者强调了这些饮食对甘油三酯水平、HDL、血糖控制和潜在停用抗糖尿病药物的积极影响，尽管2年后大多数心脏代谢标志物没有差异。生酮饮食对整体心血管风险的影响经常被提出，引用了关于LDL水平的不同（有时是矛盾的）结果 [256]。观察到在生酮饮食期间伴随体重减轻时，LDL水平通常会降低（伴随着TG和TC的减少以及HDL的增加）[148]。相反，在瘦个体中，生酮饮食期间LDL往往会增加（伴随着TC和HDL的增加以及TG的减少）。这发生在高反应者的情况下 [238]。显然，需要在这一领域进行更多研究以更好地理解这一主题。此外，需要进一步探索的领域包括生酮饮食的长期效果（尽管它已经是一个相对研究较多的营养模型，因为它自1921年以来一直被使用）。生酮饮食对肠道微生物群的影响也是一个研究主题，因为越来越多的人认为生酮饮食在癫痫治疗中的益处可能主要来自这种饮食模式对微生物群的调节。有趣的是，尽管生酮饮食可能减少细菌多样性，但这与炎症增加无关，但与癫痫症状的缓解相吻合 [257-259]。因此，这一主题需要进一步研究。值得注意的是，生酮饮食应均衡以最大化其益处。一项研究表明，标准生酮饮食中镁、钙、铁、磷和钾的含量低于推荐量。然而，值得注意的是，这些元素的血清浓度始终在参考范围内，尽管钙水平显著下降 [260]。因此，生酮饮食与任何其他营养模型一样，应提供必要的维生素和矿物质。
值得注意的是，大多数研究集中在短期减重（从几周到几个月），因此现在重要的是进行更多的长期研究。同样，生酮饮食的退出率与对照饮食相比需要进一步调查，因为它在不同研究中差异很大，从13%到84%不等 [261]。在一项涉及1307名生酮饮食参与者和1294名对照饮食参与者的荟萃分析中，生酮饮食的退出率为24.4%，而对照饮食为24%，表明退出率相似 [262]。然而，值得探讨哪些因素影响了这一点。此外，关于甲状腺功能相关的代谢变化以及生酮饮食对T3、T4或TSH的影响的研究仍然有限。一项随机对照试验显示，生酮饮食干预后T3浓度显著下降 [263]。生酮饮食对肾脏疾病 [107]、痛风 [264,265]、皮肤病 [266] 和炎症性肠病（初步研究表明有希望的结果 [225]）的影响也应更频繁地研究。
9. 生酮饮食的禁忌症和副作用
与任何治疗工具一样，生酮饮食并不适合所有人；患有某些疾病的人不应使用它。一些绝对禁忌症包括丙酮酸羧化酶缺乏症、脂肪酸β氧化障碍和原发性肉碱缺乏症 [267]。当然，这些只是一些禁忌症。那些患有影响主要器官系统的严重疾病的人，如急性胰腺炎或肝功能衰竭等，也需要特别注意 [268,269]。鉴于生酮饮食是一种强有力的工具，建议在医疗监督下使用，特别是对于患有并存医学或精神疾病的患者以及服用处方药的患者。一个常见的例子是服用降糖药物的2型糖尿病患者。由于生酮饮食通常能很好地降低血糖，因此必须仔细监测血糖，并相应调整这些药物的剂量（减少），以防止低血糖 [108]。同样的原则适用于其他情况，即服用降压药的高血压患者。由于生酮饮食可以降低血压，因此必须监测血压和脉搏参数，并可能需要减少这些药物的剂量以防止低血压 [148]。
关于生酮饮食的潜在副作用，绝大多数出版物报告了与适应生酮饮食期间相关的影响，即所谓的“酮流感”，即短期不适，考虑到酮症状态的性质，这似乎是身体对葡萄糖和胰岛素水平降低的自然反应。这些适应症状可能包括头痛、疲劳、嗜睡、头晕、多尿、便秘和恶心 [268-271]。还重要的是要明确区分糖尿病酮症酸中毒和营养性酮症，因为这些术语有时仍然被混淆。糖尿病酮症酸中毒是一种同时存在显著升高的血糖水平（通常>250 mg/dL）和显著升高的酮体浓度（15-25 mmol/L，几乎不可能通过营养性酮症达到，因为基础胰岛素生产足以抑制正常胰腺功能个体的不受控制的酮体生产）[7,108,272-274]。然而，这不应完全忽视，因为特别是在1型糖尿病患者中，酮症酸中毒的风险增加，而在没有糖尿病控制的情况下引入生酮饮食确实可能带来一些风险。这由一名22岁女性患者的案例证实，她患有未确诊的1型糖尿病，开始生酮饮食后发展为酮症酸中毒 [275]。值得注意的是，有一些酮症酸中毒的例子，其中血糖保持正常（如服用SGLT-2抑制剂的人可能发生的酮症酸中毒和与哺乳相关的酮症酸中毒）[276,277]。这也应与营养性酮症状态明确区分。
10. 局限性
本综述不是系统综述，因此没有评估所有可用结果。例如，在RCTs的综述中，我们仅选择了那些不偏向生酮饮食且未在生酮饮食组中施加更大热量赤字的研究。在这种情况下，我们也认为这是本节的一个优势。综述包括涉及超重个体和高体力活动运动员的研究（特别是在专门关注减重的部分）。因此，并非所有引用研究的结果都可以直接推广到超重或肥胖的普通人群。
11. 总结
总之，生酮饮食在减重方面可能优于其他饮食，同时保持甚至改善其他健康参数。一些关键点如下：
- 生酮饮食提供了更好的饥饿和饱腹感调节。已知在低热量饮食中，饥饿感和食欲会增加，使减重过程更加困难。相反，生酮饮食增加了饱腹感，并减轻了饥饿感，即使在负能量平衡和减重的情况下也是如此，与碳水化合物基础饮食不同。
- 生酮饮食在初始阶段的减重更快，因为它减少了水分滞留并降低了体内的糖原水平。除了对总体重的影响外，从心理角度来看，这可能很重要，因为经历快速减重的个体将更有动力坚持饮食。
- 由于生酮饮食餐食不会像碳水化合物基础餐食那样显著提高血糖或胰岛素水平，因此血糖和胰岛素浓度的波动较小。在没有明显血糖波动的情况下，白天的饥饿感和暴饮暴食的可能性较小，整体每日血糖（如HbA1c水平所示）得到改善。较低的血糖水平支持较低的胰岛素水平，身体细胞对这种激素的敏感性提高，并减少胰岛素抵抗，这通常伴随肥胖和超重并阻碍减重。
- 生酮饮食可能比单纯减重更有效地减少与超重和肥胖相关的炎症；因此，这一领域需要进一步研究。
- 生酮饮食的效果（与碳水化合物基础饮食不同）提供了与肥胖药物相似的潜在益处，但没有副作用。因此，遵循这种饮食的受试者对药物的需求减少。肥胖药物通过增加饱腹感、减少食欲（通过中枢作用或减少血糖波动）和/或抑制脂肪消化来减少能量摄入。生酮饮食通过减少饥饿感（例如，通过影响饥饿和饱腹感激素）、改善血糖控制，并在没有刻意限制热量的情况下降低能量摄入（这在其他饮食方法中更难实现）。
- 生酮饮食的减重过程可能比低脂饮食更愉快，因为它可以同时改善情绪和认知功能。生酮饮食甚至可能减少食物成瘾和暴食症状。许多研究表明，生酮饮食的有益（甚至治疗性）心理效应优于碳水化合物基础饮食，超出了仅由减重预期的效应（尽管两者之间存在协同作用，如前面段落所述）。
- 使用低热量生酮饮食（热量赤字本身通常可以直观地实现）可以获得最佳效果。
多项随机对照试验表明，与热量摄入相等的其他饮食干预相比，生酮饮食在体重和体脂减少方面更具优势。事实上，在一些研究中，使用另一种饮食的受试者被要求减少能量摄入，而生酮饮食组则没有这种限制。一个需要详细研究的问题是瘦体重的减少，尽管相互矛盾的数据（与瘦体重减少或增加有关）可能是由于肌肉糖原和水分的流失（直接与瘦体重相关）。
12. 结论
生酮饮食在多个方面可能优于其他饮食干预措施，包括更好地调节饱腹感和饥饿感、更大的初始减重、对血糖水平和波动的有利影响、对胰岛素抵抗的有利影响、减少炎症、减少对肥胖药物的需求（因为饮食本身的效果相似，但没有副作用）以及积极的心理影响。
生酮饮食对瘦体重的影响尚无定论，因此需要更多设计良好的研究来更好地理解生酮饮食对瘦体重的影响。
作者贡献：概念化：D.D., Ł.R. 和 M.R.；初稿撰写：D.D.；食肉饮食部分的初稿撰写：K.B. (Karolina Bartoń), P.M. 和 K.B. (Ken Berry)；审阅和编辑：Ł.R., G.E., D.U., D.Ł., S.S., A.D., A.P.-K., Ż.G., M.R. 和 J.U.；监督：Ł.R., D.U. 和 D.Ł.；可视化：Ł.R., D.D., M.R. 和 D.U.；资金获取：Ł.R. 和 M.R.。所有作者均已阅读并同意最终版本的稿件。
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