当前位置:天意摩托论坛探索自然》子刊:胖人先“胖”脑!科学家首次发现,在男性发胖之前,大脑已经出现了促肥胖的变化丨临床大发现
自然》子刊:胖人先“胖”脑!科学家首次发现,在男性发胖之前,大脑已经出现了促肥胖的变化丨临床大发现
2022-09-21

间歇性减肥,持续性发呆的奇点糕,每每感慨,减肥之难,难于上青天。

2个月前,奇点糕向大家介绍了一篇《细胞》子刊上发表的论文,研究发现,由于能量补偿机制,运动相关卡路里消耗所带来的减肥效果,被打了好大的折扣~

好吧好吧,那更得管住嘴啦。呜呜呜,可是臣妾做不到啊TT, 或许,变胖非我本意,而是掌管饱腹感和食欲的大脑神经网络出了问题?

来自芬兰图尔库PET中心的Tatu Kantonen等人在《国际肥胖杂志》期刊上发表重要研究成果[1],基于41名男性非肥胖人群的三示踪正电子发射断层扫描数据,

他们发现早在肥胖之前,大脑中已经出现了促进肥胖的变化。

虽然已有研究表明,肥胖人群的大脑胰岛素敏感性和神经递质功能异于常人。但迄今为止,

这是首个探索这些大脑功能改变是否发生在肥胖前的研究,对肥胖的预防和治疗具有重大意义。

不知道大家有没有类似的体验,明明不饿,却很想吃东西,一不留神,就又又又月半了。

其实,人体能量平衡调节是一个复杂而精妙的过程,与神经体液机制,以及

大脑的奖赏回路密切相关[2]。

奖赏回路到底有多牛?

20世纪50年代,加拿大研究者将小鼠的皮质下区域和一个小踏板相连,每当小鼠按下踏板,相连的神经元就会被激活。很快,他们发现,小鼠只顾着踩踏板,竟把自己活活饿死。大脑奖赏回路也由此被发现。

这个实验中,踩踏板带来的神经元激活给予小鼠愉悦感;但我们的日常生活中,很多情况下,进食可以刺激奖赏回路,成为我们的快乐源泉。

在病态肥胖的人群、啮齿动物中,可见一些大脑的变化,如胰岛素抵抗[3-4],以及μ-阿片类受体(MOR)和大麻素1受体(CB1R)可用性的下调[5-6]。让人不解的是,这些究竟是发生在肥胖前还是肥胖后呢?

Tatu Kantonen等人将目光对准了非肥胖人群,开启了探寻之路。基于BMI、空闲时间体育活动和家族性肥胖风险,他们把通过筛选的41名男性分到了2组,高风险组(19人)和低风险组(22人)。

参与者的基线特征

那么,家族性肥胖风险又是如何定义的呢?研究者基于受试者父母超重/肥胖、2型糖尿病(T2D)的情况进行赋值,区间为0-4。

紧接着,Tatu Kantonen等人对受试者进行了PET成像的检测,分别基于[18F]FDG、[11C]carfentanil 和 [18F]FMPEP-d2示踪,获取了高胰岛素-正血糖钳夹下的大脑葡萄糖摄取(BGU)、μ-阿片类受体(MOR)和大麻素1受体(CB1R)情况的数据。

接下来,研究者提出了一个问题:高风险组和低风险组之间,是否存在以上指标的差异呢?

其实,此前就有研究报道,高胰岛素情况下,病态肥胖者的脑葡萄糖摄取普遍增加[3]。

而Tatu Kantonen等人研究也发现,

高肥胖风险人群多个脑区的大脑葡萄糖摄取明显升高,重点分布在额颞叶、扣带皮层、下丘脑,以及双侧的岛叶和壳核中。可见,

大脑胰岛素抵抗在肥胖前就已经悄然发生。

但μ-阿片类受体和大麻素1受体的可用性在两组间并无显著差异。

虽然还没变胖,但是高风险人群的多个脑区BGU已经大不一样了~

Tatu Kantonen等人并未止步于此,他们的下一个问题是:在不同脑区,不同类型的风险因素(BMI、体育锻炼和家族性肥胖风险)和研究指标(大脑葡萄糖摄取、μ-阿片类受体、大麻素1受体)之间是否具有相关性?

贝叶斯分层分析显示,

家族性肥胖风险与大脑葡萄糖摄取在多个脑区呈强相关。

中枢胰岛素抵抗,再加上神经受体信号的改变,可能导致食物摄入量增加和体重增长。

a)家族性肥胖风险与脑葡萄糖摄取正相关的脑区:满满当当,相当广泛

b)家族性肥胖风险与μ-阿片类受体可用性负相关的脑区:主要分布在前额叶、脑岛和纹状体

在前额叶、脑岛和纹状体等脑区,家族性肥胖风险与μ-阿片类受体(MOR)可用性呈负相关。

或许MOR下调使得个体对于食物奖赏更为敏感,又或许是机体想通过摄入过量食物来补偿MOR可用性的减少,总之导致了暴饮暴食[7-8]。

此外,既往研究显示,肥胖人群中,血清大麻素(AEA)增加,并伴随着大麻素1受体(CB1R)基因表达的减少[9]。动物研究发现,AEA可通过激活中枢CB1R来刺激食物摄入,并放大甜味的奖赏效应[10]。

而在Tatu Kantonen等人的研究中,不难发现,这种情况已经发生在肥胖前。并且,家族肥胖风险越高,大麻素1受体可用性越低。

本文作者Tatu Kantonen博士说道[11],

控制饱腹感和食欲的中枢神经网络紊乱在肥胖发生之前就已经出现,这些大脑变化与家族性肥胖风险因素密切相关。这表明大脑和中枢神经系统有望成为治疗肥胖的重要靶点。

当然,这项研究还是具有一些局限性。如受试者人群仅限男性,研究结论是否适用于女性尚且存疑;再者,研究中仅评估了家族性肥胖风险,并无具体受试者的基因图谱,因此也无法直接确定肥胖遗传风险。

最关键的是,作为一项横断面研究,研究者只能进行一些相关性分析,究竟是鸡生蛋还是蛋生鸡,仍是不得而知。因此,关于大脑信号改变引起体重增加的这个假设,后续仍需通过评估受试者的饮食表现来判断。