Mitochondrialna ilość i gęstość są związane ze zwiększonym metabolizmem oksydacyjnym. Wykazano, że hipokaloryczna dieta wysokotłuszczowa/niskowęglowodanowa (HF/LC) może zwiększać regulację transkrypcji markerów biogenezy mitochondrialnej; to jeszcze nie zostało zbadane in vivo po diecie wysokobiałkowej/niskowęglowodanowej (HP/LC). Tak więc celem pracy było zbadanie wpływu takiej diety na transkrypcyjne markery biogenezy mitochondrialnej, skład ciała i spoczynkową przemianę materii (RMR). Czterdziestu pięciu zdrowym mężczyznom przydzielono losowo jedną z czterech diet interwencyjnych: eukaloryczną wysokobiałkową niskowęglowodanową (PRO-EM), hipokaloryczną wysokobiałkową niskowęglowodanową (PRO-ER), eukaloryczną wysokowęglowodanową (CHO-EM) lub hipokaloryczną wysokowęglowodanową (CHO-ER). Proporcje makroskładników w diecie wysokobiałkowej i wysokowęglowodanowej wynosiły odpowiednio 40:30:30% i 10:60:30% (PRO:CHO:FAT). Pobór energii dla diet hipokalorycznych został obliczony tak, aby odpowiadał spoczynkowej przemianie materii. Uczestnicy odwiedzili laboratorium przy 3 okazjach, z których każdą oddzielało 7 dni. Podczas każdej wizyty pobierano dane dotyczące składu ciała, spoczynkowego tempa metabolizmu oraz biopsję mięśnia vastus lateralis. Przed wizytą 1 i 2 stosowano dietę zwyczajową, która stanowiła kontrolę, pomiędzy wizytą 2 i 3 stosowano dietę interwencyjną, która była spożywana w sposób ciągły przez 7 dni. Nie zaobserwowano efektu grupa × czas, jednak w grupie PRO-ER zaobserwowano istotny wzrost ekspresji mRNA AMPK, PGC-1α, SIRT1 i SIRT3 po zastosowaniu diety interwencyjnej (p < 0,05). W pozostałych 3 grupach nie zaobserwowano zmian w żadnym z markerów transkrypcyjnych. Pomimo redukcji spożycia kalorii o ∼30% nie zaobserwowano różnicy w utracie beztłuszczowej masy ciała (lean mass – LM) pomiędzy grupami PRO-ER i CHO-EM. Wyniki tego badania sugerują, że 7-dniowa hipokaloryczna dieta wysokobiałkowa o niskiej zawartości węglowodanów zwiększyła ekspresję AMPK, SIRT1 i PGC-1 α mRNA w spoczynku, a także sugerują, że zwiększona ilość białka w diecie może osłabić utratę masy mięśniowej w stanie hipokalorycznym.