为什么会越减越肥?《细胞》子刊最新发现,可能是你的腹部脂肪在 “抵抗”!

2021
03/08

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这项研究成果也为未来的研究奠定了基础,这些研究将剖析导致内脏脂肪在禁食期间抵抗能量释放的分子,并帮助确定哪种饮食计划最有利于新陈代谢健康。


随着社会和经济的发展,国民生活质量水平稳步上升,人们的健康和寿命也得到显著增长。在当下,运动、健身以及均衡饮食等健康理念已成为共识,这些科学的健康理念也指导我们积极追求着健康的生活方式。

有趣的是,近年来,科学研究表明短期禁食可以促进某些疾病的治疗,如糖尿病、癌症化疗和免疫治疗等。

例如,2020 年 1 月 13 日,西班牙纳瓦拉大学应用医学研究中心(CIMA)等机构联合在 Nature Cancer 上发表研究,表明短期禁食可以降低机体内胰岛素样生长因子 1(IGF-1)水平,增加肺癌对 PD-1 免疫阻断检查点抑制剂的敏感性。不仅如此,间歇性禁食也是治疗肥胖的有益饮食方式。

2021 年 3 月 2 日,澳大利亚悉尼大学生命科学学院和医学院的研究人员在 Cell Reports 上发表题为:Proteomics analysis of adipose depots after intermittent fasting reveals visceral fat preservation mechanisms 的研究论文。结果发现,隔日进食对不同位置的脂肪组织存在不同的影响。


通常情况下,在禁食期间,脂肪组织会释放脂肪酸分子,以向身体其他部位提供能量。然而,研究人员发现,禁食时的内脏脂肪会对脂肪酸释放产生抵抗。此外,还有迹象表明,禁食时,内脏和皮下脂肪以脂肪储存能力还得到了增强。

肥胖与禁食

时下,肥胖已然成为一种全球流行病,在世界范围内,肥胖率都呈现出上升态势,包括中国。科学研究表明,肥胖不仅会造成身体活动能力下降,还是诱发一系列的疾病,例如糖尿病、心脑血管疾病、高血压、呼吸功能低下以及癌症等等。

为了对抗肥胖等代谢功能,人们试验了许多饮食干预措施,其中最受欢迎的是间歇性禁食(IF) 。在人类和啮齿动物中,禁食已被证明可以降低胰岛素水平,提高葡萄糖耐受性,降低血液胆固醇含量,即便禁食者并没有在减肥。

如果禁食策略大致可分为两类:限时摄食(TRF)—— 食物只在每天限制时间内摄入;隔日禁食(EODF)—— 隔天交替进行禁食和摄食。相对而言,EODF 是一种更简单、更容易实施的策略,并已经在人类试验中被证实更易于容忍,这也使得 EODF 成为对抗代谢疾病的、有吸引力的选择。

(来源:Pixabay)

与此同时,研究表明脂肪组织在调节急性禁食反应方面发挥着核心作用,在禁食期间,脂肪组织通过分泌瘦素等激素激活相应的信号通路以促进脂解。除了这种复杂的作用,不同的脂肪库还会表现出不同的表型,以回应禁食。

近期,禁食已被证明可以诱导脂肪组织的特征性变化,然而,目前没有一项研究提供对禁食引起的所有三个脂肪库 —— 内脏 WAT、皮下 WAT 和棕色脂肪组织 (vWAT、scWAT、BAT) 变化的全面分析。

内脏脂肪组织会抵抗减肥

在这项研究中,Mark Larance 博士领导的研究小组检查了不同位置的脂肪组织类型,以了解它们在隔日禁食中的作用。他们发现发现,内脏脂肪组织(也就是腹部脂肪、肚子上的赘肉)和皮下脂肪组织都发生了变化,前者是围绕在包括胃在内的器官周围的脂肪组织,后者则位于皮肤下面,与更好的新陈代谢健康有关。

图 | 研究流程图

Larance 博士表示:“虽然大多数人认为所有的脂肪组织都是一样的,但事实上,脂肪组织的位置有很大的不同。我们的数据显示,在间歇性禁食期间,内脏和皮下脂肪都发生了巨大的变化。”

通常情况下,在禁食期间,脂肪组织通过释放脂肪酸分子向身体其他部分提供能量。然而,研究人员发现,禁食时的内脏脂肪对脂肪酸的释放产生了抵抗。此外,还有迹象表明,内脏和皮下脂肪以脂肪的形式储存能量的能力得到增强,从而在下一个禁食期之前迅速重建脂肪储存。

对此,Larance 说道:“这有可能是反复禁食会触发内脏脂肪中的保存信号通路,表明 内脏脂肪能够适应反复的禁食,并保护其能量储存。这种适应可能是内脏脂肪在长时间节食后抵抗体重减轻的原因。”

图 | 禁食时的内脏脂肪库对脂肪酸的释放和降解产生了抵抗

研究人员表示,虽然该研究是在小鼠模型中进行的,但小鼠的生理机能与人类相似,且新陈代谢速度要快得多,从而更快地观察到变化。未来对小鼠和人类的研究可能会揭示这种抗性发生的机制,以及哪种饮食类型和其他干预措施可能最有效地解决腹部脂肪问题。

绘制脂肪组织的内部分子机制图

研究团队使用先前建立的 EODF 模型,进行了一项无偏的蛋白质组学分析,以确定在三个不同脂肪库中的任何一种蛋白质丰度发生的显著改变。研究小组检测了位于脂肪组织中的 8500 多种蛋白质,并创建了间歇性禁食期间发生的蛋白变化的汇总目录。

研究人员对比了每个脂肪库对急性禁食与 EODF 的反应之间的差异,结果表明,EODF 在一定程度上增加了内脏脂肪和皮下脂肪的线粒体蛋白含量,但对棕色脂肪组织无明显影响。且如前所述,EODF 只诱导了皮下脂肪组织种 UCP1 蛋白的表达。

图 | EODF 在一定程度上增加了内脏脂肪和皮下脂肪的线粒体蛋白含量

令人惊讶的是,Larance 等人还观察到 EODF 显著降低了内脏脂肪库的脂解途径,这是由儿茶酚胺受体 (ADRB3) 丰度的大幅降低介导的。与此同时,EODF 还会使内脏脂肪库和皮下脂肪库中的脂肪酸合成途径的活性显著增加。

这些数据表明,在反复禁食的饮食方案中,内脏脂肪库发生了显著而独特的变化,并增强了内脏脂肪库的脂质储存能力。总之,这些变化对于 EODF 期间内脏脂质储存的保留非常重要。

综上所述,Larance 等的研究表明,EODF 对小鼠的脂肪库(尤其是内脏脂肪库)产生了重要影响,它显著改变了脂肪组织的蛋白质组特征,表现为降低 ADRB3 丰度而抑制内脏脂肪库的脂解,增加脂肪酸合成酶的含量以保存内脏脂肪库的脂质储存能力。

值得注意的是,Larance 还表示:“这项间歇性研究的结果可能并不适用于不同的禁食方式,比如 5:2 饮食法(即每 7 天禁食 2 天)或限制热量摄入法,这些禁食方法在想减肥的人身上很常见。”

(来源:Pixabay)

但不管怎么说,这项研究成果也为未来的研究奠定了基础,这些研究将剖析导致内脏脂肪在禁食期间抵抗能量释放的分子,并帮助确定哪种饮食计划最有利于新陈代谢健康。

既然隔日进食都拿肚子上的赘肉没办法,甚至这些腹部脂肪还会抵抗禁食的减肥效果,那么问题来了,面对啤酒肚,大家有啥好办法吗?

参考资料:
https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247 (21) 00118-2
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-03/uos-bfr022521.php
https://www.nature.com/articles/s43018-019-0007-9
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124720302126
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413119306114
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1550413117305041
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关键词:
脂肪酸,间歇性,脂肪,禁食,内脏,饮食

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