肥胖是一個全球性的公共健康問題,被世界衛(wèi)生組織定義為全球最大的慢性病,與多種疾病,如癌癥、心血管疾病、糖尿病等的發(fā)病率都相關(guān),與焦慮、抑郁等心理健康問題也有關(guān)。因此,深入研究肥胖的致病機制,對肥胖進行預(yù)防和干預(yù),具有迫切性。
在面對美味食物的誘惑時,控制能力較弱的個體會過度進食,久而久之導(dǎo)致肥胖。而控制能力較強的個體,則會合理進食,從而保持健康的體重。那么,人體究竟是如何控制自己食欲的?為什么有人減肥易反彈?許多研究人員都在研究這一作用機制。
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肥胖者大腦對食物的應(yīng)答
遭到了破壞
2023 年 6 月 12 日,荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)醫(yī)學(xué)中心米雷耶·塞利(Mireille J. Serlie)博士團隊和美國耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院拉爾夫·迪萊昂(Ralph J. DiLeone)博士團隊在《自然》子刊《自然 代謝》(Nature Metabolism)上發(fā)表了題為:《肥胖癥患者大腦對營養(yǎng)物質(zhì)的應(yīng)答受損,且無法通過減肥逆轉(zhuǎn):一項隨機交叉研究》(Brain responses to nutrients areseverely impaired and not reversed by weight loss in humans with obesity: arandomized crossover study)的研究論文,對肥胖癥患者大腦應(yīng)答問題開展了相關(guān)臨床試驗。
為什么我減了肥會反彈?研究人員告訴你答案。圖庫版權(quán)圖片,轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
研究團隊募集 60 名志愿者參與這項臨床試驗,在這 60 位志愿者中,有 30 人是 BMI(體重指數(shù),BMI=體重÷身高2)超過 30 的肥胖個體,另外 30 人是 BMI 在 18.5~25 的正常體重個體。
研究人員使用飼管將兩類食物(葡萄糖溶液、脂質(zhì)溶液)直接輸送到志愿者的胃中,然后使用功能磁共振成像(fMRI)來檢查他們的大腦對這些食物的應(yīng)答反應(yīng)。之所以不讓志愿者按照正常進食方式吃進色香味俱全的美味食物,而是把糖和脂肪用飼管直接輸進胃里,是因為要規(guī)避食物的感官效應(yīng)對大腦活動產(chǎn)生的干擾。
實驗中他們發(fā)現(xiàn):
體重正常的個體:在攝入糖和脂肪后,大腦中負責(zé)饑餓調(diào)節(jié)的幾個區(qū)域,活動就減少了,可以理解為他們進一步進食的欲望降低了;
肥胖的個體:在攝入糖和脂肪后,大腦中負責(zé)饑餓調(diào)節(jié)的幾個區(qū)域,活動水平在攝入前和攝入后并沒有檢測到差異,他們進一步進食的欲望并未降低。
論文作者米雷耶·塞利博士表示,他們對此感到很吃驚,因為他們原先預(yù)計胖人和標準體重的人,在攝入食物后,大腦會做出不同的應(yīng)答反應(yīng),但沒有想到,胖人的大腦竟然是沒有反應(yīng)。
研究人員還做了進一步的實驗,他們讓這些肥胖的志愿者先減肥,花12周時間至少減掉 10% 的體重。12 周后,重復(fù)實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn),即使減了肥,他們的大腦在進食之后的表現(xiàn)仍然跟減肥之前差不多,在攝入糖和脂肪后,大腦中負責(zé)饑餓調(diào)節(jié)的幾個區(qū)域,活動依然沒有減弱,進一步進食的欲望并沒有降低。
這就意味著,相比于正常體重的個體,肥胖的個體大腦對食物的應(yīng)答遭到了破壞,即使體重下降,這種負面影響也沒有得到逆轉(zhuǎn)。這也從一個角度解釋了,為什么很多人減肥最終難以成功,因為他們在體重降低之后,胃口依然大開,體重又會迅速反彈。
看來“管住嘴”才是最難的。圖庫版權(quán)圖片,轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
需要指出的是,這項研究具有 2 個局限性:
1. 研究人員給志愿者的胃部輸入糖和脂肪后約 30 分鐘內(nèi),就進行了 fMRI 檢查。雖然在這個時間點未能檢測到肥胖個體的大腦做出的應(yīng)答,但無法排除在這個時間點之后,大腦做出了應(yīng)答,也就是說,無法排除這種應(yīng)答只是被延遲了,而不是完全消除了;
2. 參與試驗的志愿者年齡都在 40 歲以上,但是對于 40 歲以下的年輕人來說,試驗結(jié)果還會如此嗎?
肥胖人群的大腦
不能正常釋放多巴胺
除此之外,研究人員還做了更深入的研究。
由于長期以來,科學(xué)家都在研究人類究竟是怎樣控制住/控制不住自己食欲的。普遍認為,食物的色香味帶來的感官愉悅效應(yīng),是導(dǎo)致一部分人過度進食的主要誘因。但越來越多的研究表明,個體在攝食后,大腦中控制饑餓感和飽腹感的相關(guān)區(qū)域做出的應(yīng)答,在調(diào)節(jié)個體的進食行為中也發(fā)揮著重要的作用。
2012 年,一項對嚙齒類動物的研究發(fā)現(xiàn),攝入碳水化合物和脂肪都會刺激大腦內(nèi)一個叫紋狀體的區(qū)域釋放多巴胺,獲得進食愉悅感和滿足感,紋狀體在調(diào)節(jié)飲食行為方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用,而長期攝入高脂肪食物引發(fā)肥胖后,可能會抑制紋狀體的反應(yīng)。
本文報道的論文作者則進一步研究了肥胖是否會導(dǎo)致大腦紋狀體的反應(yīng)遲鈍。作者利用單光子發(fā)射計算機斷層掃描成像技術(shù)(SPECT),檢測大腦中紋狀體多巴胺的釋放。發(fā)現(xiàn)雖然在輸入葡萄糖溶液之后,肥胖者的紋狀體也會正常釋放多巴胺;但在輸入脂質(zhì)溶液之后,肥胖者的紋狀體并不能正常釋放多巴胺;而且肥胖者減肥成功后,也不能恢復(fù)正常的多巴胺釋放。
這個發(fā)現(xiàn)進一步表明,肥胖者大腦對食物的應(yīng)答功能確實受到了破壞,這種破壞可能會導(dǎo)致肥胖者過度進食,以及在減肥之后容易發(fā)生體重反彈。
會反彈可不是放棄減肥的接口喲!圖庫版權(quán)圖片,轉(zhuǎn)載使用可能引發(fā)版權(quán)糾紛
總之,這項研究得到的結(jié)果,為人類飲食行為生理學(xué)和肥胖病理生理學(xué)提供了新的見解,并為今后開發(fā)針對肥胖者的減肥療法提供了理論基礎(chǔ)。
肥胖的預(yù)防和控制
應(yīng)貫穿人的全生命周期
既然“一次肥胖終身改變大腦,導(dǎo)致減肥易反彈”,而肥胖又與全身多種疾病息息相關(guān),因此預(yù)防肥胖、保持健康體重,是我們每個人的一生中都需要持之以恒重視的課題。
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不同人群,健康體重標準是什么?
根據(jù)《中國居民膳食指南(2022)》的建議,我國健康成年人(18~64 歲)的 BMI 正常范圍是 18.5~23.9,BMI 超過 24 為超重,BMI 超過 28為肥胖。65 歲以上老年人的體重和 BMI 可以略高。6~18 歲兒童青少年則可使用《學(xué)齡兒童青少年超重與肥胖篩查》中提供的不同性別、年齡的 BMI 標準來進行判斷。
圖片截取自中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標準《學(xué)齡兒童青少年超重與肥胖篩查》
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如何保持健康體重?
肥胖在本質(zhì)上是由于人體攝入的總能量超過了人體消耗的總能量,日積月累而導(dǎo)致的后果。因此,在預(yù)防肥胖、保持健康體重時,“正確地吃”與“適量的動”是最重要的兩個方面。
在“吃”的方面:
我們要秉持“平衡膳食”原則和“食不過量”原則??梢园凑铡吨袊用衿胶馍攀硨毸?022)》的結(jié)構(gòu),將谷薯類、蔬菜水果類、動物性食物、大豆類和堅果、烹調(diào)油和鹽,進行合理的平衡與搭配,并控制總攝入量。
在“動”的方面:
對于 6~17 歲的兒童青少年:建議每天進行至少 60 分鐘中等強度到高強度的身體活動,鼓勵以戶外活動為主。每周進行 3 次以上的肌肉力量訓(xùn)練。減少靜坐、躺臥的靜態(tài)行為,每次靜態(tài)行為持續(xù)不要超過1小時,每天視屏?xí)r間累計小于 2 小時。
對于 18~64 歲的成年人:建議每周進行 150~300 分鐘中等強度或 75~150 分鐘高強度有氧活動,或等量的中等強度和高強度有氧活動的組合,每周進行 2 次以上的肌肉力量訓(xùn)練。
肥胖的預(yù)防和控制,應(yīng)貫穿人的全生命周期,需要政府、社會、家庭和個人的共同努力。建議全社會關(guān)注健康問題,形成健康生活的理念,從備孕期、孕期就開始關(guān)注,從一個人的嬰幼兒期、兒童少年青年時期,就要預(yù)防和控制肥胖,成年后更應(yīng)注意吃動平衡,保持健康的體重。
最后,祝大家都能擁有健康的身體!
參考文獻
[1] van Galen, K.A., Schrantee, A., ter Horst, K.W. et al. Brain responses to nutrients are severely impaired and not reversed by weight loss in humans with obesity: a randomized crossover study. Nat Metab 5, 1059–1072 (2023).
https://doi.org/10.1038/s42255-023-00816-9
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[4] Reyes TM. High-fat diet alters the dopamine and opioid systems: effects across development. Int J Obes Suppl. 2012;2(Suppl 2):S25-8.
策劃制作
作者丨曾心月 科普創(chuàng)作者
審核丨陶寧 中國科學(xué)院生物物理研究所副研究員