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2023低碳饮食应用于1型糖尿病的研究进展（全文）摘要低碳饮食是一种近年来流行的新型饮食模式，一般要求碳水化合物的摄入小于130gd（或供能比低于每日摄入总热量的26%）,对脂肪和蛋白质的摄入则没有明确规定。低碳饮食可以帮助1型糖尿病患者更好地控制血糖：降低HbAlC、减小血糖波动性以及延长目标范围内时间（timeinrange）o低碳饮食还可以减少1型糖尿病患者的胰岛素用量且不增加低血糖或糖尿病酮症酸中毒的风险。本文回顾了既往文献，探讨低碳饮食在1型糖尿病患者疾病管理中的作用及安全性。1型糖尿病以细胞破坏、胰岛素缺乏为特征，约占所有类型糖尿病的5%10%,其患病率在全球呈上升趋势川。DiaMondProjeCt的结果显示，20102013年1型糖尿病在中国的发病率约为1.01/10万人，是20世纪90年代所统计发病率的3.8倍2。1型糖尿病患者血糖波动大，低血糖发生率高，总体血糖控制情况不佳。1922年外源性胰岛素成为治疗1型糖尿病的主要方式，治疗目标在于使患者血糖接近正常并避免低血糖。尽管外源性胰岛素的使用极大延长了患者的预期寿命，但是糖尿病急性和慢性并发症依然威胁着患者的生命健康，1型糖尿病患者的死亡率显著高于普通人群，标准化死亡率结果显示1型糖尿病患者的年死亡率约高于各自国家所预期的318倍3。这一疾病给患者身心健康和社会医疗保健支出均带来沉重的负担。在使用外源性胰岛素之前，饮食干预和支持疗法是治疗糖尿病的主要方法,平均可将患者寿命多延续12年3。Alien和Joslin所倡导的饥饿疗法是糖尿病治疗中的经典饮食干预方法，但禁食疗法常导致患者不得不长期忍受饥饿、生活质量下降、营养不良甚至死亡4。Alien和Joslin的饮食模式大约由70%的脂肪、10%的碳水化合物和20%的蛋白质构成5,与现在流行的低碳饮食的营养素构成极为相近。低碳饮食强调限制碳水化合物的摄入，通常要求碳水化合物摄入量低于130g/d,但对于其他营养素比例并没有明确限制6。事实上，早在20世纪初，人们已经意识到碳水化合物是血糖及尿糖的主要来源，并提出糖尿病患者应该减少碳水化合物摄入的观点乃。本综述的主要目的是讨论低碳饮食在1型糖尿病患者管理中的作用及安全性。一、低碳饮食有利于血糖控制对于1型糖尿病患者的血糖控制可以从三个维度来评价：HbAICx目标范围内时间(timeinrangezTIR)以及血糖波动。HbAIC反映的是过去3个月患者的平均血糖。对于1型糖尿病患者而言，强化血糖控制(平均HbA1C目标为7%)较常规血糖控制(平均HbA1C约9%)可将微血管病变的发生率降低50%76%8o低碳饮食可以有效降低1型糖尿病患者的HbAICo在一项为期3个月的临床试验中，受试者学习碳水化合物计数,并被随机分为低碳饮食组和标准饮食组，低碳饮食组的HbAIC从7.9%降至7.2%(P<0.05),同时胰岛素减量，而标准饮食组的受试者HbAK无显著变化9。另一项长期追踪调查中，1型糖尿病患者接受宣教课程学习执行低碳饮食及如何相应调整胰岛素的剂量，在依从性好的1型糖尿病患者中，低碳饮食3个月后，HbA1C从7.8%降到了6.5%,坚持4年后进一步降到6%(P<0.001),证明长期坚持低碳饮食可以对血糖产生持续的有利影响10o一项针对采用极低碳水化合物饮食(碳水化合物摄入量<50gd)的1型糖尿病患者的在线调查结果显示，在经过平均2.2年的极低碳水化合物饮食后，受访者的平均HbAlC从7.15%降到了5.69%,期间受访者根据餐后血糖经验性地调整餐时胰岛素，根据空腹血糖调整基础胰岛素。该研究还发现每摄入10g碳水化合物，HbAlC将增加0.1%11.TIR通常指血糖在3.9-10.0mmol/L范围内的时间所占的百分比,可以作为糖尿病并发症的独立预测因子12,13。在一项随机交叉试验中，干预期间受试者根据医疗团队的建议和个人经验调整胰岛素的剂量，相较于标准饮食期间，低碳饮食显著改善了受试者的TIR(67.53±12.73%对74.33±12.85%zP<0.05)14o在另一项随机交叉试验中，患者均佩戴胰岛素泵并利用胰岛素推注计算器通过碳水化合物摄入量计算胰岛素剂量，相较于高碳水饮食，低碳饮食延长了TIR(72.0±10.8%对83.0±9.1%,P<0.05)15oSChmidt等16的研究纳入了使用胰岛素泵的1型糖尿病患者，干预前研究人员对胰岛素泵的设置进行了优化，干预中也为受试者提供胰岛素泵优化的建议在对受试者进行12周的低碳饮食干预后发现，低碳饮食与普通饮食相比虽然没能延长TIR(65.3±6.5%对68.6±8.9%zP二0316),但是缩短了低血糖的时间(3.6%对1.9%,P<0.001)Schmidt等16认为TIR没有延长可能归因于低碳饮食干预期间受试者碳水化合物摄入量相对较多，平均为98g,另外低碳饮食干预周期较长(12周)导致患者依从性较差。血糖波动性通常以变异系数(CoeffiCientVariatiOn,CV)表示，CV也是一项独立预测糖尿病并发症风险的指标17。即使是在血糖控制情况较好，TIR>70%的患者中，CV的增加也与全因死亡率的升高独立相关18。1型糖尿病患者的平均CV值约为37.2%,中国糖尿病患者的目标CV值推荐设置为33%约有一半以上的1型糖尿病患者没能达到这一目标19,20。3项随机交叉研究发现，相较标准饮食或高碳水饮食，CV值在低碳饮食期间显著下降(41.48%对36.18%,P=0.016;35.4%±5.7%对27.7%±3.6%,P=0.02;37.5%±3.6%对32.7%±3.2%,P=0.007)14z15z16o高碳水化合物饮食是导致急性血糖升高最主要的原因，因此低碳饮食有利于降低1型糖尿病患者的餐后血糖并维持血糖稳定性。1型糖尿病患者胰岛素的使用剂量与碳水化合物的摄入量紧密相关。然而1型糖尿病患者自行估算食物中碳水化合物含量时往往并不准确，高碳水化合物饮食更是加大了估算难度21,22。低碳饮食一方面可以减少碳水化合物的摄入，减小餐后血糖的波动，另一方面低碳饮食可以使碳水化合物计算更加准确，从而有利于1型糖尿病患者的血糖控制。二、低碳饮食减少胰岛素剂量低碳饮食可以减少1型糖尿病患者的平均胰岛素使用剂量(64.4±25.3)U/d对(44.2±16.5)dzP<0.059,且主要为餐前胰岛素的剂量。在2项随机交叉研究中，受试者高碳水饮食期间的每日碳水化合物摄入量分别为225g和246g,低碳饮食期间的每日碳水化合物摄入量分别为47g和98g,干预期间低碳饮食相较高碳水饮食均显著降低了餐前胰岛素的剂>(23.4±5.4)U/d对(66±18)U/d,(25.9±7.3)U/d对(15.1±4.4)U/d,均P<0,001,而基础胰岛素剂量在低碳和高碳饮食之间无显著差异15z16o在正常生理状态下，B细胞分泌胰岛素通过旁分泌调节龙田胞分泌胰升糖素以维持血糖稳定，补充外源性胰岛素只有在达到外周过量的情况下才能接近胰岛素旁分泌的水平23。胰岛素离开胰腺后先到达肝脏，经过肝脏清除约50%后再进入外周循环,肝脏中胰岛素水平约为外周组织的23倍，但在皮下注射胰岛素时外周循环的胰岛素浓度更高24。因此,在1型糖尿病中要达到理想的血糖控制往往会导致医源性高胰岛素血症。高胰岛素血症在1型糖尿病胰岛素抵抗的发病机制中占主导地位，机体将其作为一种应对血液中过多胰岛素的保护机制25,26,而高胰岛素血症和胰岛素抵抗这一对因果也可互相转化，形成恶性循环。高胰岛素血症还与心血管事件风险增加有关24。低碳饮食可以降低1型糖尿病患者对于胰岛素的需求，减轻高胰岛素血症。此外，高碳水饮食导致胰岛素的使用剂量增加，而高胰岛素剂量可使皮下胰岛素吸收率变化达30%,低碳饮食减少胰岛素需求，有利于降低胰岛素吸收率的变异性，从而帮助患者更好地控制血糖27。三、低碳饮食对体重及体脂的影响超重和肥胖在1型糖尿病患者中越来越多见28,29。胰岛素强化治疗被认为是导致1型糖尿病患者体重增加的主要原因，这可能与外周高胰岛素血症导致脂肪堆积有关30,31。低碳饮食通常被认为是一种有效的减肥策略,有5项研究报告了1型糖尿病患者在执行低碳饮食前后的体重变化。其中2项研究中,1型糖尿病患者经过3个月的低碳饮食后体重显著降低(77.4±10.6)kg对(75.5±10.9)kg,P=0.012;(77.6±15)kg对(74.9±13.9)kg,P<0.00110z16"旦在后一项研究中，到第4年的随访时,1型糖尿病患者的体重有升高趋势(76.7±14.6)kg,可能是因为此时仅剩不到50%的患者依然在执行低碳饮食。另外3项研究中患者在低碳饮食后体重均出现了下降的趋势(83.2±1T0)kg对(78.0±6.49)kg,(123.2±31.4)kg对(110.8±23.6)kg9,32,即使干预仅持续1周(75.2±11.7)kg对(72.9±10.3)kg15,不过在这3项研究中前后体重无统计学差异。有1项研究报告了低碳饮食对1型糖尿病患者体脂的影响，在3个月的低碳饮食干预后，受试者的总脂肪量有下降趋势(22.2±4.7)kg对(21.4±3.6)kg,P=0.054),女性型脂肪(gynoidfat)显著下降(4.2±0.9)kg对(4.0±0.8)kg,P=0.00216o四、低碳饮食在1型糖尿病儿童及青少年中的应用发病年龄轻是1型糖尿病的特征之一。在我国，新诊断1型糖尿病患者中起病年龄<20岁的患者约占34.7%,全年龄段1型糖尿病的发病率约为1.01/10万人，而014岁组的发病率约为1.90/10万人2。儿童及青少年1型糖尿病患者占了1型糖尿病总人群中相当大的一部分，这部分患者的糖尿病管理面临着相较成人1型糖尿病管理更为复杂的挑战。有回顾性研究发现在血糖控制方面，低碳饮食在1型糖尿病患儿中也显示出与成人患者同样优越的效果。与非低碳饮食的患儿相比，低碳饮食的患儿平均血糖更低(7.0mmol/L对7.9mmolLzP=0.02)、TIR更长(74.0%对66.5%,P=0.02)以及高血糖时间更少(17.0%对20.0%,P=0.04),2组的HbAlC无显著差异33。在一项病例报道中，1例5岁的男孩经过3个月的严格极低碳饮食(碳水化合物摄入量为30gd)后,HbA1C从10.9%下降到了4.8%34.此外，低碳饮食也减少了患儿的胰岛素使用剂量(0.6kg-1d-1对0.8Ukg-1d-1,P<0.001)33o儿童期和青春期是线性生长的关键阶段。生长激素(GH)/胰岛素样生长因子IQGF-1)轴对骨代谢起着直接或间接的调控作用。GH促进软骨细胞增殖,IGF-1促进软骨细胞肥大，从而促进纵向生长35,36。胰岛素是GH/IGF-I轴的主要调节因子之一。胰岛素缺乏导致肝脏GH受体下调，这一过程可以通过外源性胰岛素的补充逆转37。止匕外，胰岛素还可以促进IGF-1在肝脏的合成38。控制不良的1型糖尿病会减缓儿童及青少年患者的生长速度，而胰岛素强化治疗和良好的血糖控制(HbAlC<7%)可以改善生长受损,从而恢复儿童及青少年患者身高39,40,41,42。标准差评分(StandarddeviationscorezSDS)可以衡量一组值围绕平均值的离散程度，负SDS值表示低于平均,正SDS值表示高于平均,身高SDS及体重SDS可以用于衡量儿童及青少年的生长状况。关于低碳饮食是否会损害生长是许多家长所顾虑的问题。事实上，计划得当的低碳饮食可以为儿童及青少年生长提供充足的能量、蛋白质和微量营养素43。目前的研究发现低碳饮食并不会损害儿童及青少年的生