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减肥屡次失败别怪大脑!南科大团队最新研究成果挑战“经典”理论
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2020/06/16/ 16:27
编辑:陈旭
来源:原创读创科技

读创/深圳商报首席记者 吴吉  通讯员 王冠宇 付文卿

为什么减肥会屡战屡败?很多“专家”都会告诉你——因为大脑对体重有“记忆”,会将体脂量调控在一个相对稳定的数值上,所以减肥会有“平台期“,一旦不注意就会反弹。但是,这一上百年来被人们广泛接受的“权威理论”近日却受到了南科大生物系副教授王冠宇课题组的挑战。

王冠宇课题组在机体能量代谢领域研究取得突破性进展,建立了“体脂量原位稳定的瘦体中心锁定点理论”,简称“瘦体中心论”。该理论认为,下丘脑中对体重的“设定点”很可能不存在!相关成果在《细胞》出版社旗下综合期刊iScience发表。

“大脑控制体重论”沿袭百年

长期以来,人们普遍认为体脂量受到大脑的严格调控,例如减肥后体重的反弹就是大脑调控的体现。

早在1902年,Rudolf O. Neumann就通过实验揭示了体重的稳定性。1953年,Gordon C. Kennedy提出了lipostasis 理论,认为体重稳定的根本原因在于大脑对体脂量的精确感知及反馈控制。1995年瘦素(Leptin)的发现证实了从脂肪组织到下丘脑的信号通路,为lipostasis 理论提供了重要佐证,使得该理论成为一条基本原理被写入教科书。

随着科学的发展,科学家们对lipostasis 理论也提出了一些质疑。例如:是什么就决定了下丘脑中体重的“设定点”呢?“中年发福”等自然现象又该如何解释?尽管疑问重重,但“体脂量受到大脑严格调控”这一根本原则已深入人心。

  控制体重的“开关”很可能在胰岛素

然而,王冠宇课题组的研究成果对这条沿袭了百年的经典理论提出了有力挑战。

通过对机体代谢系统进行数学建模和大量计算分析,研究人员发现体重的稳定性并不依赖于大脑的调控,而是周围系统各代谢组织之间复杂相互作用的结果。首先,体脂量的大小主要由肌肉的胰岛素抵抗程度所决定,不需要在下丘脑中假定“设定点”。其次,体脂量的稳定性源自脂肪细胞的自我调节。例如在通过强制节食迅速减肥以后,变得很小的脂肪细胞的胰岛素敏感性会增大。这样在恢复正常饮食以后,脂肪细胞会在吸收营养上占得先机,促使体重迅速反弹。整个过程由周围组织系统独立实现,不需要中枢神经系统的介入。

在当前肥胖症和糖尿病广泛流行的背景之下,上述发现有着重要的科学意义和社会价值。多年来,人们一直希望揭示下丘脑“设定点”的本质,为肥胖症的治疗提供药物靶点。而王冠宇课题组的研究则告诫人们这个“设定点”很可能并不存在,人类应该在提高机体胰岛素敏感性上取得突破,从而达到控制体重的目的。

图1.旧的lipostasis理论(左上),全新“瘦体中心论(leanocentrism)”(右上)(包括“脂肪细胞自主调节原位稳定理论”和“代谢欧姆定律”(左下))示意图。

中年发福原来是因为“电阻”增强

此外,研究团队根据能量平衡原则并结合大量临床数据推导出一个定量公式,称作“代谢欧姆定律”。

该定律将与人体体重密切相关的瘦体组织和脂肪组织分别看作并联的电阻器和电容器,瘦体组织的胰岛素抵抗可看作电阻器的电阻(R),瘦体组织每天的卡路里消耗可看作流经电阻器的电流(I),而脂肪组织所存储的体脂量可看作电容器内存储的电量(Q)。

这个“代谢欧姆定律”非常直观地揭示了中年发福的本质原因——在个体衰老的过程中,瘦体组织的胰岛素抵抗缓慢增强,使得“电容器”内存储的“电量”缓慢增加,即产生“中年发福”现象。由于“电流”没有变大,“中年发福”可以在营养并不过剩的情况下发生,因此“代谢欧姆定律”解释了适度的“中年发福”是正常的生理过程。

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