脑外伤本质是能量危机,酮体能绕过受损的葡萄糖代谢
创伤性脑损伤后大脑先超量用糖、再长期糖代谢低下,而酮体不依赖这条受损通路,还能抑制神经炎症——这解释了为什么酮代谢疗法能同时作用于癫痫、精神障碍和成瘾。
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脑外伤先超糖,再长期缺糖
受伤后头一两天,交感神经和激素被激活,大脑反而进入高糖酵解状态,PET 扫描上葡萄糖水平很高。紧接着是一个拖长的葡萄糖低代谢期,大脑能量代谢被关掉。这个低代谢期不只是预测恢复轨迹,还预测创伤后癫痫、精神障碍和物质滥用的风险。作者把它和阿尔茨海默病并列:阿尔茨海默的糖低代谢要几十年才显现,脑外伤的版本一周内就出现,且可持续数月到数年。
— Dominic D'Agostino酮体绕开的是被卡住的那道酶
大脑用葡萄糖要经过多步,其中 GLUT3 转运体会被内化,丙酮酸脱氢酶复合体这个限速酶的功能也被抑制——脑外伤和阿尔茨海默病都会这样。酮体可以绕过这个糖低代谢环节,恢复和保住脑能量代谢。更关键的是,随年龄增长大脑用糖的能力下降,但用酮体的能力没有明显改变。这构成了酮代谢疗法的全部理由。
— Dominic D'Agostino越老的人对代谢疗法反应越好
作者引用的研究者本人并不研究代谢,但同意衰老会降低代谢韧性、降低线粒体功能、造成氧化应激,脑损伤后代谢韧性进一步陡降。由此推出一个反直觉结论:老年人对代谢疗法的反应比年轻人更明显,因为他们基线更低、可改善空间更大。运动也是最强的代谢疗法之一,有人觉得自己太老不该运动,这个判断是错的。
— Dominic D'Agostino用划痕实验替代给动物做脑外伤
作者的妻子用原代神经元做划痕实验:在培养皿中间划一道,观察神经元多久长回来,同时测 synapsin 1 和 beta tubulin 3 这两个神经再生相关蛋白。对照组划痕后出现轴突回缩,神经元根本不尝试进入划痕区;加了 2 毫摩尔的酮体后,神经元开始长进去。2 毫摩尔是生酮饮食或补剂能达到并维持的水平。这个方法的动机之一是避免给动物造成脑外伤。
— Dominic D'Agostino高压氧治的是十年前的脑外伤
作者原本认为高压氧只在急性期有效,但一项近期发表在 Frontiers Neurology 的研究对十年前发生脑外伤的受试者使用高压氧,认知评分改善相当明显,作者本人是这篇的审稿人。他担心的风险是氧中毒性癫痫,所以主张做高压氧时先进入强治疗性生酮状态,既增强疗效又防癫痫。南佛罗里达大学正在做一个州政府资助的 2800 万美元、五年双盲随机对照试验,带假对照,作者是顾问。
— Dominic D'Agostino1,3-丁二醇不是酮,是醇
市面上很多补剂其实就是纯 1,3-丁二醇,它不是酮,摄入后要像酒精一样经肝脏代谢,会让约 30% 到 40% 的人头晕,对老年人尤其危险。作者团队发表过慢性酮补剂肝脏结局的论文,独立实验室用小鼠重复出同样结果:1,3-丁二醇让肝细胞 ATP 水平骤降、炎症标志物上升。作者自己连续两周高剂量服用后,血检也出现他认为是潜在问题的变化。他建议老年人用酮电解质盐,避开 1,3-丁二醇。
— Dominic D'Agostino酮体超过 2 毫摩尔反而伤脑
酮体不是越高越好。超过 2 毫摩尔会触发反调节机制,身体释放胰岛素,两小时后酮体几乎归零,但因为胰岛素被释放,血糖也会很低,结果是低血糖加高酮体。作者说这对他会引发头痛,并且损害脑能量。他认识有人因为大剂量酮体被送进医院。实操建议是滴定剂量,酮酯要和延缓胃吸收的东西合用,或者干脆用酮盐——酮盐本身也会稍微延缓胃吸收。
— Dominic D'Agostino酮体每升 1 毫摩尔多给大脑一成能量
对长期脑外伤幸存者,作者给的两条日常习惯是运动和营养。运动要同时做有氧和抗阻,因为肌肉收缩会释放帮助组织修复的激素类物质。营养上至少要做全食物的碳水限制饮食,把血糖压低且稳定。他认为只有约 10% 到 20% 的人能靠生酮饮食维持营养性生酮,所以更现实的路径是健康低碳地中海饮食加酮补剂和 MCT,把酮体推到 1 到 2 毫摩尔。1 毫摩尔相当于给大脑多 10% 可用能量,2 毫摩尔是 20%。
— Dominic D'Agostino原话 · 已逐字校验
traumatic brain injury, the acute phase and also the chronic phase, is really a brain energy crisis, a brain energy metabolism crisis, and an important concept here is that your metabolism is modifiable.
创伤性脑损伤,无论急性期还是慢性期,本质上都是一场大脑能量危机、一场脑能量代谢危机,而这里一个重要概念是:你的代谢是可以改变的。
Dominic D'Agostino1:17
So, uh traumatic brain injury is almost like Alzheimer's disease in real time.
所以,创伤性脑损伤几乎就像是实时上演的阿尔茨海默病。
Dominic D'Agostino20:34
As we age, our brain's ability to use ketones as an energy source is not significantly altered over time.
随着年龄增长,我们大脑把酮体当作能量来源的能力并不会随时间明显改变。
Dominic D'Agostino23:36
older individuals are actually more responsive to metabolic therapies than younger individuals because they're at a lower baseline.
老年人对代谢疗法的反应其实比年轻人更好,因为他们的基线更低。
Dominic D'Agostino27:40
But higher ketones are not always better.
但酮体更高并不总是更好。
Dominic D'Agostino53:09
If you elevate your ketone 1 millimolar, that's giving your brain an extra 10% of available energy. 2 millimolars, 20% extra energy is available to the brain.
如果你把酮体提高 1 毫摩尔,就是给大脑额外 10% 的可用能量。2 毫摩尔,就是给大脑额外 20% 的可用能量。
Dominic D'Agostino56:13
数字与实体
| 美国每年创伤性脑损伤发生数 | 280 万例 | 7:21 |
| 创伤性脑损伤的经济负担 | 760 亿美元 | 7:21 |
| 65 岁以上老人跌倒相关脑外伤发生率 | 高出 10 到 16 倍 | 9:26 |
| Glasgow 昏迷量表 13 分的 75 岁以上老人死亡率 | 15% 到 25% | 12:28 |
| 85 岁以上 Glasgow 昏迷量表 13 分者死亡率 | 约 25% | 12:28 |
| 划痕实验中使用的酮体浓度 | 2 毫摩尔 | 31:44 |
| 肌酸用于脑外伤研究的剂量 | 每天 20 到 40 克 | 36:51 |
| 南佛罗里达大学高压氧治疗脑外伤试验资助额 | 2800 万美元,五年双盲随机对照 | 45:58 |
| 1,3-丁二醇导致头晕的人群比例 | 30% 到 40% | 46:58 |
| 能靠生酮饮食维持营养性生酮的人群比例 | 约 10% 到 20% | 55:13 |
术语
- ketone metabolic therapy酮代谢疗法
- 用生酮饮食、酮补剂或禁食把酮体提到治疗浓度,绕过受损的葡萄糖代谢。
- hyperbaric oxygen therapy高压氧治疗
- 在加压舱内吸入高浓度氧,风险是氧中毒性癫痫。
- Glasgow Coma Scale格拉斯哥昏迷量表
- 按睁眼、语言、运动反应评分,3 到 8 分为重度,13 到 15 分为轻度。
- 1,3-butanediol1,3-丁二醇
- 常被当作酮补剂卖的醇类,需经肝脏代谢,会降低肝细胞 ATP。
- glucose hypometabolism葡萄糖低代谢
- 脑外伤后大脑长期无法有效利用葡萄糖的状态,可预测恢复与癫痫风险。
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