Mitochondriale kwantiteit en dichtheid worden geassocieerd met een verhoogd oxidatief metabolisme. Het is aangetoond dat een hypocalorisch hoog vet/laag koolhydraat (HF/LC) dieet transcriptionele markers van mitochondriale biogenese kan up-reguleren; dit moest nog in vivo worden onderzocht na een hoog eiwit/laag koolhydraat (HP/LC) dieet. Het doel van deze studie was dan ook om de invloed van dergelijke diëten op transcriptionele markers of mitochondriale biogenese, lichaamssamenstelling en rustmetabolisme (RMR) te onderzoeken. Vijfenveertig gezonde mannelijke deelnemers kregen willekeurig een van de vier interventiediëten toegewezen: eucalorisch eiwitrijk laag koolhydraat (PRO-EM), hypocalorisch eiwitrijk laag koolhydraat (PRO-ER), eucalorisch hoog koolhydraat (CHO-EM) of hypocalorisch hoog koolhydraat (CHO-ER). De macronutriëntenverhouding van het eiwitrijke dieet en het koolhydraatrijke dieet was respectievelijk 40:30:30% en 10:60:30% (PRO:CHO:VET). De energie-inname voor de hypocalorische diëten werd zo berekend dat deze overeenkwam met de stofwisselingssnelheid in rust. De deelnemers bezochten het laboratorium bij 3 gelegenheden, telkens met een tussenpoos van 7 dagen. Bij elk bezoek werden de lichaamssamenstelling, de stofwisseling in rust en een spierbiopsie van de vastus lateralis genomen. Voorafgaand aan bezoek 1 en 2 werd het gebruikelijke dieet genuttigd dat als controle diende, tussen bezoek 2 en 3 werd het interventiedieet gedurende 7 dagen continu genuttigd. Er werd geen groep × tijd effect waargenomen, maar in de PRO-ER groep werd een significante toename in AMPK, PGC-1α, SIRT1 en SIRT3 mRNA expressie waargenomen na de dieet interventie groepen (p < 0.05). Er werd geen verandering waargenomen in een van de transcriptionele markers in de andere 3 groepen. Ondanks ∼30% vermindering in calorie-inname werd geen verschil in vetvrije massa (LM) verlies waargenomen tussen de PRO-ER en CHO-EM groepen. De resultaten van deze studie suggereren dat een 7-daags hypocalorisch dieet met veel eiwitten en weinig koolhydraten de expressie van AMPK, SIRT1 en PGC-1 α mRNA in rust deed toenemen, en ook suggereert dat een verhoogd eiwitdieet het verlies van de vetvrije massa in een hypocalorische toestand kan afzwakken.