碳水化合物不导致胰岛素抵抗

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在控制体重或匹配减肥程度的研究中，低碳水饮食的胰岛素敏感并不明显较高，而高碳水饮食也没有明显导致胰岛素抵抗。
对于体重稳定的人来说，摄入更多或更少的碳水对胰岛素敏感几乎没有影响。
如果饮食中碳水含量高，无论出于何种原因，都没有充分的理由认为这会产生胰岛素抵抗。
高碳水或低碳水饮食的其他成分也可能抵消碳水化合物引起的血液胰岛素升高可能产生的影响
高碳水饮食引起的血液胰岛素水平的生理正常上下似乎不会独立引发胰岛素抵抗。当考虑到体重或体脂量的变化时，低碳水饮食似乎也没有提供独特的胰岛素增敏作用。
这些数据不应被视为表明所有高碳水物饮食对每个人来说都是不错的选择。
可以找到一两项研究来支持任何立场。必须明确这不是基于证据的方法，基于证据意味着考虑全部累积证据，而不仅仅是支持自己观点的少数研究。

碳水会导致胰岛素抵抗吗？

马里奥 2023 年 9 月 20 日

这是我关于胰岛素抵抗原因的第二篇博客文章。在第一篇题为“胰岛素抵抗的原因：个人脂肪阈值”的文章中，我讨论了内脏脂肪、异位脂肪和低度慢性炎症在胰岛素抵抗发展中的作用，引入了一个称为“个人脂肪阈值”的概念。

然而，很明显，并非所有胰岛素抵抗病例都与体脂量过多有关。您可能在视频、社交媒体或某些低碳水饮食书籍中听说过，胰岛素抵抗是胰岛素水平长期升高（高胰岛素血症）的结果，而胰岛素水平又被认为是过量食用高碳水食物的结果（见下图）。

膳食碳水化合物引发胰岛素抵抗的拟议机制

本文研究是否有科学证据支持高胰岛素血症和膳食碳水化合物是胰岛素抵抗的原因。

为此，首先研究胰岛素水平升高（高胰岛素血症）是否会导致胰岛素抵抗，然后查阅有关高碳水饮食是否确实会导致胰岛素抵抗的科学文献，以及相反的，低碳水饮食是否会改善胰岛素敏感。

高胰岛素血症会导致胰岛素抵抗吗？

有两条证据可以阐明胰岛素浓度升高是否会导致胰岛素抵抗。第一个来自高胰岛素正常血糖钳夹研究，第二个基于患有胰岛素瘤的患者。

钳夹研究中高胰岛素血症导致的胰岛素抵抗

第一个证据是来自高胰岛素正常血糖钳夹研究的数据。为了解释这个过程，需要了解一些技术知识。钳夹是一种用于测量胰岛素抵抗的临床程序，非常复杂，需要大量的专业知识，因此几乎只在研究的背景下完成。

在手术过程中，研究人员不断地将胰岛素注入血液中。注射胰岛素以达到特定的胰岛素水平，例如轻微升高或非常升高。如果将胰岛素持续注入血液中，会发生什么？胰岛素会阻止肝脏产生葡萄糖，导致肌肉和脂肪细胞从血液中吸收葡萄糖。如果不清楚，请查看我写的关于血糖调节的博客文章。

这些胰岛素作用的结果是血糖水平开始下降。在钳夹过程中，研究人员不断测量血糖水平，将葡萄糖直接注入血液中，以确保血糖水平保持稳定在正常范围内。在某些人身上，研究人员需要注射很少的葡萄糖来保持血糖水平稳定，而在另一些人身上，则需要注射大量葡萄糖。

那么请想一想：从这个测试中了解一个人的胰岛素敏感性什么？

研究人员测量了他们需要输注多少葡萄糖才能将血糖水平稳定在正常范围内。由此产生的测量结果称为葡萄糖输注速率（GIR），这是胰岛素敏感性的直接测量。如果一个人对胰岛素非常敏感，那么胰岛素水平升高会导致他们的肌肉和脂肪细胞从血液中吸收大量葡萄糖。因此，他们需要输入大量额外的葡萄糖以保持血糖水平稳定。这意味着对于胰岛素非常敏感的人来说，葡萄糖输注率会很高。

然而，如果有人有胰岛素抵抗，那么他们将需要很少的葡萄糖来保持血糖水平稳定。他们的葡萄糖输注速率GIR 会很低。

好的，这是衡量健康人胰岛素敏感性的金标准。但是，我为什么要提到这一点呢？这是否告诉我们一些胰岛素抵抗的原因？

是的，有可能。两项已发表的研究表明，在这种钳夹过程中维持升高的血液胰岛素和正常的血糖水平数小时后，身体会逐渐变得越来越胰岛素抵抗。

例如，Del Prato 及其同事观察到，连续 4 天的高胰岛素正常血糖钳夹可使健康年轻人的胰岛素敏感性降低 20-40%。同样，Rizza 及其同事发现，40 小时的高胰岛素钳夹（胰岛素水平保持在与肥胖男性和女性相同的水平）确实会导致胰岛素抵抗。

现在，从这些数据来看，我们不能 100% 确定确实是高胰岛素水平导致了胰岛素抵抗。问题是，只有通过注入葡萄糖才能在较长时间内安全地维持如此高的胰岛素水平，并且葡萄糖需要被吸收到肌肉和脂肪细胞中。因此，几个小时的高胰岛素血症导致的胰岛素抵抗也可能是细胞过度摄取糖分的结果，即能量毒性，在关于个人脂肪阈值假说的博客文章中对此进行了讨论。我个人并不认为能量毒性完全解释了这些结果，因为参与者在钳夹期间通过调整可以吃的食物量以适应注入的葡萄糖量来保持能量平衡。因此，我最好的解释仍然是，这种情况下的胰岛素抵抗是高胰岛素血症本身的结果。然而，应该清楚，这些数据并不完全是结论性的。

胰岛素瘤导致的胰岛素抵抗

然而，科学研究的另一个领域确实提供了额外的证据，表明胰岛素水平升高本身可能是胰岛素抵抗的一个原因，这是基于一种称为胰岛素瘤的疾病。

胰岛素瘤是一种胰腺良性肿瘤，会导致胰岛素过量产生。根据肿瘤的大小，全天产生的胰岛素量可能仅比健康人略微升高或高出几倍。

由于胰岛素抑制肝脏产生葡萄糖，同时使细胞能够从血液中摄取葡萄糖，因此胰岛素瘤的主要临床表现是低血糖，即低血糖水平（<70 mg/dL或<3.9 mmol/L）。如果胰岛素瘤患者保持完全的胰岛素敏感性，那么他们会因低血糖而很快死亡。然而，并不能保持完全的胰岛素敏感。几项临床研究清楚地表明，这些患者因其病情而变得相当胰岛素抵抗，在大多数研究中，其水平远高于根据其年龄和体重指数 (BMI) 预期的水平。此外，一旦通过手术切除胰岛素瘤，并且胰岛素的慢性过度分泌停止，胰岛素敏感就会恢复正常。

同样，该文献并未将高胰岛素血症与胰岛素抵抗完美联系起来。例如，至少有一篇出版物表明，手术切除胰岛素瘤可以明显减少内脏脂肪量。这表明胰岛素瘤可能在内脏脂肪的积累中发挥了作用，并且由于内脏脂肪被认为是胰岛素抵抗的关键决定因素，因此目前不能排除高胰岛素瘤患者至少部分是胰岛素抵抗的可能性。内脏脂肪量增加的结果，而不是高胰岛素血症本身。这是因为其他已发表的胰岛素瘤患者研究与体脂量的一般指标（例如体重指数（BMI））相匹配，但没有测量内脏脂肪量，因此无法评估胰岛素瘤患者的胰岛素抵抗增加到什么程度。这些患者的原因可能是内脏脂肪量增加。

结论：高胰岛素血症会导致胰岛素抵抗吗？

总而言之，钳夹研究和胰岛素瘤的证据强烈表明，高胰岛素水平可能是胰岛素抵抗的一个原因，至少在高胰岛素血症持续数小时至数天的情况下是如此。

目前尚不清楚的一个问题是，当吃富含碳水化合物的食物时，血液中胰岛素水平的正常生理性上下波动是否可能同样引发胰岛素抵抗，这是一个重要的考虑因素。在钳夹研究和胰岛素瘤患者中，胰岛素水平持续数小时至数天，慢性高胰岛素血症的影响很可能与吃高碳水食物时胰岛素水平通常的上下波动有很大不同。

因此，虽然我认为这篇文献提供了长期升高的血液胰岛素水平可能导致胰岛素抵抗的证据，但尚不清楚这是否也适用于饮食碳水化合物引起的胰岛素暂时增加。

虽然钳夹研究和胰岛素瘤患者表明，长期升高的血液胰岛素浓度会引发胰岛素抵抗，但这些数据不能应用于高碳水饮食人群中血液胰岛素的脉动性暂时增加。

高碳水饮食会导致胰岛素抵抗吗？低碳水饮食会改善胰岛素敏感吗？

因此，我们需要做的是评估临床喂养研究的科学证据，在这些研究中，参与者的饮食中碳水化合物含量差异很大。我们感兴趣的具体问题是高碳水饮食是否会减少而低碳水物饮食是否会增加胰岛素敏感。

许多研究表明，低碳水、极低碳水或生酮饮食的人的胰岛素敏感明显增加。然而，一些最常被引用的研究并没有控制热量摄入量和体重变化，在这些研究中，研究参与者在减轻体重的同时提高了胰岛素敏感。这并不是对这些研究的批评；而是对这些许多研究的设计目的不是为了研究低碳水与高碳水饮食对胰岛素敏感的影响。这当然具有实际意义，因为这些研究证明了低碳水饮食的一个关键好处，即减肥，这些研究不能告诉我们胰岛素敏感的改善是否是碳水摄入量减少的结果，还是或体重和体脂量的减少。

因此，我寻找饮食干预研究，其中

(a) 为参与者提供的饮食中碳水化合物含量差异很大；

(b) 测量胰岛素敏感；

其中(c) 点意味着由于热量摄入量受到控制，两组中的体重都没有变化，或者饮食研究组的热量摄入量和体重减轻是匹配的。

我在下表中总结了这些研究，比较了高碳水与低碳水研究对胰岛素敏感的独立体重影响。

比较低碳水与高碳水饮食对体重变化相匹配的参与者胰岛素敏感影响的研究概述。

让我们回顾一下其中的一些研究，以了解所做的工作和发现的内容。值得注意的是，为了准确地代表这些研究，全面了解这些饮食对胰岛素敏感的影响，本节在讨论钳夹研究的结果时不可避免地会涉及技术性内容。

有几项规模非常小的研究（Bischop中 n=6，Lundsgaard中 n=9，Chokkalingam中 n=10 ），持续时间也很短（11 天、3 天和 6 天）。然而，这些都是交叉设计研究，意味着每个参与者都完成了每个饮食干预阶段，因此可以直接与自己进行比较。所有三项研究都采用了胰岛素敏感的金标准测量方法，即高胰岛素正常血糖钳夹。最后，在所有三项研究中，参与者在高碳水饮食条件下摄入的碳水化合物至少是低碳水饮食条件下的五倍，即高碳水和低碳水饮食条件下的碳水化合物摄入量存在很大差异。

看一下比绍普Bisschop或伦兹加德Lundsgaard首先撰写的研究，就会发现，低碳水饮食中，参与者摄入的碳水化合物非常少，大部分是脂肪，而高碳水饮食中，参与者摄入的主要是碳水化合物，脂肪很少（蛋白质和能量摄入量是匹配的）。这些研究在一个重要方面有所不同：比绍普研究的参与者获得了符合其能量需求的流质食物，而伦兹加德研究的参与者则获得了常规食物，但远远超出了他们的能量需求。

Bisschop 团队发现，低碳水饮食后肝脏胰岛素敏感降低，还发现全身胰岛素敏感降低的趋势，因为低碳水饮食后低/基础胰岛素浓度下的 GIR 降低，并且在高胰岛素条件下会减少。

基于高胰岛素正常血糖钳夹的胰岛素敏感测量
在高胰岛素正常血糖钳夹中，通常获得两种胰岛素敏感测量值，两者都很重要。
一是需要以高胰岛素浓度输注葡萄糖以将血糖“钳制”在正常范围内的速率。葡萄糖输注率（GIR）是衡量胰岛素将葡萄糖从血液输送到细胞（主要是肌肉和脂肪细胞）的能力的一个关键指标，因此也是衡量全身胰岛素敏感的指标。由于葡萄糖输注速率与细胞在稳态条件下（即胰岛素和葡萄糖水平变化不大）吸收葡萄糖的速率相同，因此 GIR 通常也称为葡萄糖消失速率Rd。
在钳夹过程中，研究人员通常还会测量胰岛素抑制肝脏葡萄糖释放的能力。这有时称为葡萄糖出现率或 Ra。Ra 可以在低基础胰岛素浓度下和钳夹的高胰岛素阶段进行测量。
总而言之，胰岛素敏感性的两个主要测量方法是通过评估 GIR/Rd 的全身胰岛素敏感性和通过评估 Ra 的肝脏胰岛素敏感性。

伦德斯加德等人发现，与高碳水饮食相比，低碳水饮食的全身和肌肉胰岛素敏感性较低。然而，低碳水饮食后，肝脏胰岛素敏感性更高。这就是为什么我在上表中将这个结果评为混合的原因。

Chokkalingam 团队发现，采用低碳水和高碳水饮食 6 天后，全身胰岛素敏感性在低碳水饮食后更高。尽管肝脏胰岛素敏感性没有差异，但这些数据可以作为低碳水饮食后胰岛素敏感性改善的证据。

Kirk 团队使用并行设计进行的随机对照试验也值得注意。肥胖参与者被随机分为高碳水或低碳水饮食，并在 48 小时后进行研究，以相当于 7% 的体重减轻进行再次研究。在匹配的体重减轻中，低碳水饮食中的 HOMA-IR 降低程度更大，这与低碳水饮食中肝脏胰岛素敏感性的更大改善一致。然而，两个饮食组的肌肉和全身胰岛素敏感性改善相似，但没有明显差异。

在另一项平行设计随机对照试验中，布拉德利团队将超重或肥胖患者随机分配到两种热量限制饮食中的一种：低碳水饮食和高碳水饮食。两者均进行了 8 周的随访，导致了类似的体重减轻。随着体重减轻，两个饮食组的全身和肝脏胰岛素敏感性均有所改善，但各组之间没有差异。

在一项平行设计研究中，Frankenberg 团队将碳水化合物含量相当低的高脂肪饮食（占总能量摄入量的 27%）与高碳水饮食（占总能量摄入量的 62%）进行了比较，蛋白质和能量摄入量也相匹配。本次试验的所有食物均向参与者提供，为期 4 周。通过钳夹测量，高碳水饮食后参与者的胰岛素敏感性明显升高。

这里考虑的最大的研究是由加德纳团队进行的（DIETFITS 试验），招募了 609 名 BMI 较高的男性和女性，被随机分配到健康的低碳水或高碳水饮食，遵循这些饮食一整年。这项研究的控制不太好，因为没有向参与者提供食物，但研究人员仍然设法在完成研究的 481 名参与者中实现了在整个 1 年期间各组之间碳水化合物摄入量的明显差异。这两种饮食导致了类似的体重减轻。这项研究并不是主要关注胰岛素敏感性，也不包括胰岛素敏感性的金标准测量。然而，报告了标准化口服葡萄糖耐量试验中的空腹胰岛素水平和30分钟胰岛素浓度，这两者都可以被视为胰岛素敏感性的低质量指标。

Aronica 团队发表的论文是对 DIETFITS 试验的二次数据分析，该试验的受试者为一小群参与者，这些参与者的饮食与低碳水生酮饮食或超低脂肪（以及高碳水）饮食一致。需要谨慎地解释这样的二次分析，在对累积证据的评估中给予较少的重视。但值得注意的是，这两个组的 HOMA-IR 均有所改善，且组间没有差异变化。

另一项值得注意的研究是 OMNICARB 试验，提供了一些关于高碳水饮食是否可能引发胰岛素抵抗的线索（Sacks 等人，2017）。）。这些研究人员随机抽取 163 名超重成年人，让他们食用四种不同饮食中的两种或多种，每种饮食持续 5 周。这是一项非常大规模的交叉设计研究，所有食物和饮料都提供给参与者，这对于这种规模的研究来说是不寻常的。饮食中碳水化合物含量要么低要么高，升糖指数要么低要么高。因此，如果比较极端情况，一种饮食的碳水化合物含量相对较低（尽管占总热量的 40%，并不是真正的低碳水饮食），仅包含低升糖指数食物，升糖负荷为 64。另一种饮食的碳水含量较高，而高碳水食物大多是高升糖指数食物，升糖负荷为172，比低碳水低升糖指数饮食高2.7倍。

还可以在这里讨论更多的研究，但这些研究要么比较了碳水含量相当相似的饮食，例如Perez-Jimenez 团队的试验，要么由Shikany 领导的妇女健康倡议的文献；或者有重大的研究设计或报告缺陷，例如卡特勒等人的研究。和洛夫乔伊等人。;或者是在患有明显 2 型糖尿病的患者中进行的，例如Garg 等人的试验。和帕里洛等人。然而，值得注意的是，将这些研究与上表中显示的研究一起考虑并不会改变本文的总体结论。

总结与结论

考虑到累积的证据，似乎很明显，随意食用的低碳水饮食通常会导致超重或肥胖人群体重减轻。还有强有力的证据表明，体重减轻显然与胰岛素敏感性的改善相关，特别是对于那些减掉最多内脏脂肪和异位脂肪的人来说。

然而，这种胰岛素敏感效应在任何减肥过程中都会出现，包括减肥手术、药物或其他饮食导致的体重减轻，因此评估低碳水饮食与高碳水饮食对体重稳定或重量匹配的条件下胰岛素敏感性的影响至关重要。在控制体重或匹配减肥程度的研究中，低碳水饮食的胰岛素敏感并不明显较高，而高碳水饮食也没有明显导致胰岛素抵抗。

许多已发表的研究规模较小，而其他研究则采用了不完善的胰岛素敏感性测量方法，因此目前的证据并不完美。然而，相对大量的研究使用金标准高胰岛素正常血糖钳夹技术来测量胰岛素敏感性。此外，许多研究中都提供了所有食物，大多数研究中都很好地控制了重要变量，例如热量或蛋白质摄入量。因此，虽然尚不完全结论，但现有证据表明饮食中碳水化合物（和脂肪）含量本身并不是胰岛素敏感的主要决定因素。

现在，为什么钳夹研究中的高胰岛素血症或胰岛素瘤患者会引发胰岛素抵抗，而高碳水饮食却不会？考虑到这些研究中测试的研究饮食的碳水化合物含量存在显著差异，可以肯定的是，高碳水饮食组全天的胰岛素浓度一定更高。

其一，钳夹研究和胰岛素瘤患者的高胰岛素血症的性质是慢性的，胰岛素水平升高数小时至数天。这与高碳水饮食引起的血液胰岛素水平的定期波动非常不同。

高碳水或低碳水饮食的其他成分也可能抵消碳水化合物引起的血液胰岛素升高可能产生的影响。因为当人们吃这些低碳水和高碳水饮食时，在这些研究中以及在现实生活中，不会吃单独的碳水化合物或脂肪，在高碳水饮食中吃大量面包、米饭、面食和水果，在低碳水饮食中吃奶制品、肉类、坚果、油、黄油和奶油。我们应该清楚，尽管研究人员设计的这些饮食的碳水化合物和脂肪含量不同，但最终的饮食在许多其他方面也有所不同，其中许多也可能影响胰岛素敏感性。换句话说，由于摄入更多碳水化合物而导致的血液胰岛素水平的正常上下可能确实会导致一些胰岛素抵抗，但这种影响会被饮食中的其他一些成分所抵消。这也可以解释为什么研究结果存在如此大的差异。这基本上表明一些隐藏的因素在起作用，这很可能只是因为每个研究小组实施这些饮食的方式可能略有不同。

为了进行这项分析，我查阅了基于 20 项临床试验的 21 份出版文献，但我无法发现可以解释为什么结果如此异质的特定模式。我有一些假设，例如，在高碳水饮食中使用更精制碳水的研究可能比在高碳水饮食中加入主要复杂的富含纤维的碳水来源的研究结果更糟糕。事实似乎并非如此，因为从论文中可以确定，大多数研究似乎主要使用全谷物、豆类、水果和蔬菜作为高碳水饮食中的高碳水物。我还想知道脂肪、蛋白质或纤维含量是否会影响整体结果。我不能自信地排除这种可能性，但我也无法检测到特定的模式。

换句话说，从现有的研究中，我无法自信地确定解释广泛发现的机制。然而，我们可以明确地说的是，对于体重稳定的人来说，摄入更多或更少的碳水化合物对胰岛素敏感性几乎没有影响。

这可能会让一些人感到失望，因为如果降低碳水摄入量确实可以改善胰岛素敏感，那么工具箱中就会有一个相当简单的工具来治疗胰岛素抵抗。然而，这也可以被视为积极的一面，因为这些数据为人们在饮食选择上提供了更多选择，而不会带来胰岛素抵抗的风险。换句话说，如果饮食中碳水化合物含量高，无论出于何种原因，都没有充分的理由认为这本身会产生胰岛素抵抗，不像低碳水饮食圈子中经常下的结论那样。

我还想澄清的是，这些数据不应被视为表明所有高碳水物饮食对每个人来说都是不错的选择。许多碳水化合物的食物来源，例如精制谷物和添加糖，升糖指数高，纤维含量低，提供的微量营养素很少。这里讨论的数据不应该给任何人这样的印象：大量食用此类食物对其健康具有中性影响。上面讨论的大多数研究都包括基于全食物的碳水化合物来源，例如全谷物、豆类、蔬菜和水果。这并不奇怪，但值得明确指出的是，这些饮食干预试验的研究人员并没有在高碳水饮食中给参与者喂食主餐是糖果和饮料。因此，重要的是要明确富含精制谷物和添加糖的高碳水饮食对胰岛素敏感（和其他健康指标）的影响可能比这些数据显示的更严重。同样明显的是，高碳水饮食可能会给葡萄糖不耐症患者带来问题，例如糖尿病前期，特别是糖尿病患者。

本文中讨论的研究在高碳水饮食组中主要使用碳水化合物的全食物来源，例如全谷物、豆类、蔬菜和水果，结果不应推断为主要由精制谷物组成的高碳水饮食，以及添加糖。

同样重要的是，这些数据不应被视为表明低碳水饮食对血糖调节没有任何好处。低碳水饮食持续帮助人们减肥这一事实是一个关键好处，而低碳水饮食的低升糖负荷对于葡萄糖耐受不良的人来说是一个内在的优势。简而言之，如果有葡萄糖不耐症，这意味着无法安全地将血糖水平保持在正常范围内，在这种情况下，减少每餐后需要处理的葡萄糖量似乎是一个好主意。我将在后面的博客文章中详细讨论这一点。

总之，现有数据强烈表明，持续高血液胰岛素浓度（如高胰岛素钳夹或胰岛素瘤患者）会导致这些情况下的胰岛素抵抗。然而，高碳水饮食引起的血液胰岛素水平的生理正常上下似乎不会独立引发胰岛素抵抗。当考虑到体重或体脂量的变化时，低碳水饮食似乎也没有提供独特的胰岛素增敏作用。

虽然慢性高胰岛素血症（如钳夹研究或胰岛素瘤患者所见）似乎会导致胰岛素抵抗，但对于因摄入高碳水饮食而导致的胰岛素暂时增加似乎并非如此。

请允许我最后说一句：我经常看到人们通过引用一两项具体研究来争论碳水化合物会导致胰岛素抵抗，或者低碳水饮食可以逆转胰岛素抵抗。我还看到有人声称高碳水饮食可以提高胰岛素敏感性。许多人似乎认为科学研究意味着，如果“x导致y”的陈述，所需要做的就是找到一两篇论文来支持这个陈述。根本不是这样的。正如在上表中所看到的，可以找到一两项研究来支持任何立场。必须明确这不是基于证据的方法，这一点至关重要。基于证据意味着考虑全部累积证据，而不仅仅是支持自己观点的少数研究。请注意这一点，保护自己免受错误信息的侵害。

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