蛋白饮食可以明显影响肾脏血流动力学，进而改变肾小球滤过，其中的机理一方面是因为蛋白中一些氨基酸尤其是精氨酸可扩张入球小动脉，但主要的是通过兴奋RAS完成的。蛋白饮食可增加胰岛素和胰高血糖素的分泌。过高的胰高血糖素和胰岛素可增加GFR，此外过高的胰岛素还可通过兴奋交感神经、影响脂质代谢、促进GluT1的功能等而对肾脏造成进一步的损害。

蛋白饮食所致的含氮代谢产物则因增加肾脏负担而致肾病进展。著名的MDRD研究及其他一些研究证实，低蛋白饮食（LPD）可减慢肾功能减退的速度。

慢性肾脏病患者本身由于蛋白的漏出或肾衰所致的胃纳减退，LPD是否会使患者产生营养不良方面的问题。而事实上正确的LPD不会导致营养上的障碍，这是因为CRF患者常呈负氮平衡，特别是支链氨基酸和必须氨基酸合成明显下降，转为LPD后蛋白合成率增加呈正氮平衡。

MDRD研究的数据表明，尽管LPD者某些营养指标较普通饮食组低，但并不影响生存率及并发症的发生率。尚有一些临床观察显示透析前LPD者进入透析后的生存情况与一般饮食者没有显著差异。

现在认为LPD在延缓CRF进程中具有一定影响，但仍然不能解决潜在的必须氨基酸不足的问题。研究表明在极低蛋白饮食（VLPD）基础上补充α-酮酸具有更大的优越性，表现为：（1）增加了一些必需氨基酸的摄入，而相应地氨的摄入并没有增加，且有研究显示能改善CRF患者的营养状况；（2）仍然具备LPD延缓肾功能减退的优点，甚至更好；（3）具有防治CRF时的继发性PTH增高的效应，并改善肾性骨病；（4）改善异常的胰岛素代谢；（5）改善细胞Na+-K+-ATP酶功能，减少脂质过氧化，减轻组织损伤；（6）影响CRF进展机制中IGF、TGFβ的作用；（7）对CRF时酸中毒的的部分纠正。