Mitokondriel mængde og tæthed er forbundet med øget oxidativt stofskifte. Det er blevet påvist, at en hypokalorisk diæt med højt fedtindhold/lavt kulhydratindhold (HF/LC) kan opregulere transkriptionelle markører for mitokondriel biogenese; dette var endnu ikke blevet undersøgt in vivo efter en diæt med højt protein/lavt kulhydratindhold (HP/LC). Formålet med undersøgelsen var således at undersøge sådanne diæter på transkriptionelle markører eller mitokondriel biogenese, kropssammensætning og hvilemetabolisk hastighed (RMR). 45 sunde mandlige deltagere blev tilfældigt tildelt en af fire interventionsdiæter: eucalorisk proteinrig lavt kulhydratindhold (PRO-EM), hypokalorisk proteinrig lavt kulhydratindhold (PRO-ER), eucalorisk højt kulhydratindhold (CHO-EM) eller hypokalorisk højt kulhydratindhold (CHO-ER). Makronæringsstofforholdet i den proteinrige diæt og den kulhydratrige diæt var henholdsvis 40:30:30 % og 10:60:30 % (PRO:CHO:FAT). Energiindtaget for de hypokaloriske diæter blev beregnet til at svare til hvilestofskiftet. Deltagerne besøgte laboratoriet ved 3 lejligheder med hver 7 dages mellemrum. Ved hvert besøg blev der indsamlet kropssammensætning, hvilestofskifte og en muskelbiopsi fra vastus lateralis. Før besøg 1 og 2 blev der indtaget sædvanlig kost, som blev anvendt som kontrol, og mellem besøg 2 og 3 blev interventionskosten indtaget kontinuerligt i 7 dage. Der blev ikke observeret nogen gruppe × tidseffekt, men i PRO-ER-gruppen blev der observeret en signifikant stigning i AMPK-, PGC-1α-, SIRT1- og SIRT3-mRNA-ekspression efter diætinterventionsgrupperne (p < 0,05). Der blev ikke observeret nogen ændring i nogen af de transkriptionelle markører i de andre 3 grupper. På trods af ∼30% reduktion i kalorieindtaget blev der ikke observeret nogen forskel i tab af lean mass (LM) mellem PRO-ER- og CHO-EM-grupperne. Resultaterne fra denne undersøgelse tyder på, at en 7-dages hypokalorisk diæt med højt proteinindhold og lavt kulhydratindhold øger AMPK-, SIRT1- og PGC-1 α mRNA-ekspressionen i hvile, og tyder også på, at øget protein i kosten kan dæmpe LM-massetab i en hypokalorisk tilstand.