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肥胖或有“記憶”!Nature發文解密體重反彈

2024-11-24 18:35:44

*僅供醫學專業人士閱讀參考

攻城難,守城也難!研究人員發現,在成功減重後,人體的脂肪細胞仍攜帶著肥胖的“記憶”並長期存在。“復胖”在所難免?

撰文丨曉麗

減重不易,守住減重成果也不易!畢竟,體重管理是長期主義,並非一朝一夕之功。

在為體重反彈懊惱不已嗎?其實,體重反彈可能錯不在你!而是身體已經“記住了”你的胖,導致“復胖”在所難免。

近日,國際頂尖學術期刊Nature釋出了一篇題為Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss(脂肪組織在減重後保留了對肥胖的表觀遺傳記憶)的研究論文(圖1)。

這項由蘇黎世聯邦理工學院完成的研究表明:

在成功減 重後,人體的脂肪細胞仍攜帶著肥胖的“記憶”——表觀遺傳致胖記憶(Epigenetic obesogenic memory),這種“記憶”是因為肥胖的經歷導致了表觀基因組變化,從而影響了脂肪細胞的一系列基因表達。

更重要的是,這種表觀基因組變化會在體重降至健康水平後仍長期存在,這一發現有助於解釋為什麼減 重後很難保持健康體重。

小鼠實驗也發現,“胖過”的脂肪細胞會傾向於吸收更多的糖和脂肪,一旦接觸高脂食物就會讓小鼠以更快的速度“復胖”。

圖1 論文題圖

為了揭示體重減輕後為何如此迅速地反彈,研究者們是怎樣一步步揭開謎題的呢?

第一步:減重手術後,脂肪細胞的基因表達仍然顯示肥胖相關模式

▌研究方法和研究過程:研究團隊分析了一組重度肥胖人群的脂肪組織,以及一組從未肥胖的對照組人群的脂肪組織。其中肥胖人群透過減重手術實現成功減重,2年後體重指數(BMI)至少下降了25%。研究團隊對受試者的白色脂肪組織進行單核RNA測序(snRNA-seq)分析,在單細胞水平分析基因轉錄水平的變化。

研究中使用的人類脂肪組織樣本來自MTSS、LTSS和NEFA三項減重手術相關的臨床研究,有手術前(T0)和手術後2年(T1)兩個時間點取得的皮下脂肪(scAT)和網膜脂肪(omAT)兩種樣本。健康體重者的資料作為對照組。

▌研究結果:snRNA-seq結果顯示,omAT樣本中存在18個細胞簇,細胞組成在T0和T1之間並沒有顯著差異,但許多在T0時的差異表達基因(DEG)在T1時仍舊是失調的;scAT中也觀察到了類似的結果。進一步分析顯示,脂肪細胞代謝和功能相關通路的基因表達下調,而纖維化和凋亡相關通路的基因表達上調(圖2)。

也就是說,肥胖誘導的脂肪組織細胞轉錄變化,在減重後也沒能恢復原狀。他們的體重減輕了很多,但脂肪細胞的基因表達情況仍然顯示出肥胖相關模式。

研究團隊表示,目前還不清楚人體對肥胖的“記憶”會持續多久。這種“記憶”可能會在一段時間後消失,但我們還不知道這一段時間具體是多久。

圖2 肥胖誘導的脂肪組織在減重手術後仍然保留了細胞轉錄變化

第二步:小鼠研究與人類研究結果一致,並且長期肥胖造成的“胖記憶”影響更強

為了進一步驗證以上結論,研究團隊透過高脂飲食構建了肥胖小鼠模型,然後讓這些肥胖小鼠減重。在這些小鼠變瘦幾個月後,研究團隊發現,與人類研究結果一致,它們的表觀基因組改變仍持續存在(圖3),就好像這些脂肪細胞“記得”自己曾在一個肥胖的身體裡一樣。

▌研究方法:研究者先給小鼠餵食高脂飲食,使其在一定時間內長胖,再將食物改回低脂,讓它們在4-8周內減重至正常體重。

▌研究結果:與人類組織的測序結果一致,小鼠的附睪脂肪細胞中,肥胖導致的差異表達基因在減重後仍持續存在。上調的包括溶酶體活性、細胞凋亡和其他炎症途徑相關基因,表明存在內質網和細胞應激;下調的主要是脂肪代謝相關基因,說明減重後仍存在脂肪組織的潛在功能障礙。

有意思的是,研究者注意到,在餵食高脂飲食時間更長的小鼠中,沒有任何差異表達基因在減重後恢復正常表達,情況比餵食高脂飲食時間較短的小鼠更嚴重。研究者認為,這說明長時間的肥胖造成的“胖記憶”影響是更強的。

研究者對“胖記憶”的成因進行了分析,確定主要是表觀遺傳在作怪。減重後57%-62%的下調差異表達基因和68%-75%的上調差異表達基因都可以被表觀遺傳解釋。

圖3 減重後的附睪脂肪組織轉錄變化仍然存在

第三步:“胖記憶”的負面影響——體重反彈更快

為了更好地理解這種“記憶”的影響,研究團隊分析了肥胖後又瘦下來的小鼠的脂肪細胞。研究發現這些細胞吸收的糖和脂肪比對照組小鼠(從未肥胖過的小鼠)脂肪細胞更多,在高脂飲食模式下,之前肥胖過的小鼠比對照組小鼠的體重增加得更快(圖4),也就是說,成功減重後,一旦放開飲食限制,體重反彈得會更快。

圖4 “胖記憶”使脂肪細胞和小鼠對致胖刺激的反應加速

研究者最後總結:小鼠脂肪細胞和可能的其他細胞型別中存在“致胖記憶”,這主要是基於穩定的表觀遺傳變化。這些變化似乎為細胞在致胖環境中的病理反應做好準備,導致了節食中常見的、有問題的“溜溜球”效應。在未來,針對這些變化可以思考如何改善長期體重管理和健康結果。

現在看來,體重管理的重中之重仍然是“關口前移”,防止超重/肥胖的發生呀!畢竟,一旦胖了,身體可是會“記住”的。

參考文獻:

[1]https://www.nature.com/articles/d41586-024-03614-9

責任編輯丨小林

*“醫學界”力求所發表內容專業、可靠,但不對內容的準確性做出承諾;請相關各方在採用或以此作為決策依據時另行核查。

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