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七天假期只收获了体重?为了帮你们减肥,科学家们真是操碎了心
2018-10-08 15:11:46   来源:   评论: 点击:

不管你多么依依不舍,2018年最后一个长假还是已经过完啦!你是不是又开开心心地吃胖了几斤,在这喜迎上班(课)的日子里为负进展的减肥大计感到头秃不已?

然而,好消息是,科学家们踩着七彩祥云带着新的研究成果来拯救你们啦!看看最近他们又有哪些“奇思妙想”的减肥新招吧!

吃嘛嘛香,体重不长

为了控制体重,天天水煮鸡胸拌菜沙拉?美国耶鲁大学的Eichmann研究组也觉得这不是个好办法。他们最新发表在《科学》上的研究揭示了脂肪被肠道吸收的分子机制,并提出了一种从源头上遏制脂肪吸收从而阻止肥胖的方法[1]。

肠道中的脂肪是由肠绒毛上的毛细淋巴管(乳糜管)和毛细血管进入人体循环系统(“被吸收”)的。但是,脂肪是如何穿过乳糜管壁的呢? 有一种假说提出,乳糜管的细胞间是像钉扣子一样被钉在一起的,而“扣子”之间有缝隙,脂肪就是从这些缝隙里“溜”进乳糜管的。

为了验证这种猜测,Eichmann实验室的科研人员突变了小鼠内皮细胞中的两个基因(表达在内皮细胞表面的FLT1和NRP1蛋白 ),乳糜管壁就从大间隙的“扣子”变成了密不透风的“拉链”。实验人员对这种突变体小鼠和没有突变的对照组小鼠进行了橄榄油灌胃操作,他们发现,灌胃后,突变体小鼠循环系统中的脂蛋白含量几乎没有增加,而粪便中的卡路里含量则远高于对照组,证明“拉链”型乳糜管显著抑制了肠道对脂肪的吸收。同时,这项实验也说明,脂肪的确是通过乳糜管“扣子”之间的间隙被吸收进体内的。

那么,抑制脂肪吸收能够抑制肥胖吗?接下来,实验人员同时用高脂饮食(High-fat diet)喂养了突变体小鼠和对照组小鼠。8星期的高脂饮食之后,对照组小鼠体内脂肪水平明显升,去脂体重比重则对应下降,并出现脂肪肝的症状;而突变体小鼠则视脂肪如无物,在16周的高脂饮食之后依然身材纤瘦——这一结果也并不算意外,毕竟食物中的脂肪都被阻挡在肠道之外啦!

Eichmann研究组发现,有一种治疗脑血管痉挛的小分子药物可以通过激活“扣子”生长, 直接让乳糜管壁形成“拉链”、最终阻止脂肪吸收。也许这种药物将来可以被改进,并专门用于抑制肠道的脂肪吸收,从而抑制肥胖的发生。

不节食就减脂

前一种方法看起来有效,其实也存在漏洞。高中生物告诉我们,与脂肪并称为人体三大营养物质的糖类和蛋白质都可以在人体内被转化为脂肪,所以只是阻止脂肪吸收似乎并不治本。

堵不如疏,能不能通过促进脂肪消耗,从而帮助控制体重呢?

从1935年起便陆续有研究表明,热量限制,即每餐摄入适当低于需求量的热量(而不是不吃饭),能够促进白色脂肪细胞(白花花的肥肉)向棕色脂肪细胞转化[3]。棕色脂肪又常被称为“好”脂肪,其细胞中含有大量的线粒体,能够将脂肪快速代谢为热量释放,从而抑制肥胖的发生。这一结果似乎没什么令人惊奇的,毕竟饭都吃不饱了,烧点脂肪也是正常的。但是,瑞士日内瓦大学Trajkovski研究组最新发表的一项研究显示——其实不需要限制热量,也能达到相似的燃脂效果[4]!

Trajkovski研究组发现,30天的短期热量限制便能够显著地改变小鼠肠道中的菌群组成。为了分辨菌群组成变化对于脂肪转化有没有影响,研究人员分别将热量限制小鼠和对照组小鼠的肠道菌群移植到了无菌小鼠的肠道内。结果显示,虽然两组移植小鼠进食量与能量摄入相同,移植了热量限制组菌群的无菌小鼠却可以不!长!胖!这个实验说明,热量限制是通过改变肠道菌群组成而促进脂肪转化的。也就是说,有了合适的肠道菌群,就可以体重无忧啦!

左一:移植了对照组肠道菌群的无菌小鼠(AL-tr)与小鼠移植了热量限制组肠道菌群的无菌小鼠(CR-tr)的初始体重没有明显差异

左二:喂养高脂饮食的第0-3星期两种小鼠的体重增加变化。AL-tr小鼠体重增加,而CR-tr小鼠体重出现了下降。

粪便移植还是太过重口?也许还有其它办法。

Trajkovski研究组发现,热量限制小鼠的肠道中脂多糖(LPS)的含量明显下降了。脂多糖是很多细菌外膜的组成部分,同时也被人体免疫系统当做细菌入侵的“标记”,能够被人体细胞膜上的TLR4蛋白识别并激活人体强烈的免疫反应。研究结果显示,抑制脂多糖-TLR4这条免疫通路,则可以通过不节食的方法控制小鼠体重——这也许说明,调节免疫反应还能够帮助人们预防肥胖。

不运动就燃脂

骨骼肌也是消耗脂肪的大户。美国桑福德·伯纳姆·普雷比斯医学研究院(Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute)Periasamy实验室一系列的发现显示,骨骼肌中一种叫Sarcolipin的膜蛋白能够促进脂肪的燃烧。

糖解型快肌是体内主要负责爆发性运动的肌肉,肌细胞内Sarcolipin蛋白水平很低,脂肪代谢也不活跃。胫骨前肌是小腿前面附着的肌肉,也属于糖解型快肌,在经过12周高脂饮食喂养后,小鼠的胫骨前肌内会出现脂肪代谢中间产物堆积,严重时甚至可以造成肌细胞死亡。

研究人员发现,在胫骨前肌中引入额外的Sarcolipin(高表达Sarcolipin),肌纤维类型与尺寸不会发生改变,但是肌肉内脂肪代谢相关蛋白水平明显上升。Sarcolipin高表达小鼠同样“享受”12周高脂饮食之后,胫骨前肌中脂肪的含量相较于对照组也明显下降了[5]。于此同时,骨骼肌高表达Sarcolipin也能减少小鼠肝脏中白色脂肪细胞的体积与脂滴数量。与没有引入Sarcolipin的小鼠相比,这些小鼠虽然会摄入更多高脂食物,净体重却比对照组小鼠增加得更加缓慢[6]。

之前也有研究显示,在寒冷时,Sarcolipin能够通过促进脂肪燃烧从而增加骨骼肌的非颤栗性产热[7],可谓是脂肪的宿敌。Periasamy实验室的研究人员认为,这个Sarcolipin鼓捣鼓捣,估计能预防或治疗肥胖症和高脂饮食造成的II型糖尿病呢!

这几个研究成果看下来,你是不是已经开始憧憬吃吃喝喝还不长胖的美好未来了?恭喜你!刚刚解锁了白日梦成就……这些前沿成果转化到临床应用大概还需要一些日子,所以现在最有效地减肥方法大概还是管住嘴,迈开腿……游泳健身了解一下?

参考文献:

1.Zhang, Feng, et al. "Lacteal junction zippering protects against diet-induced obesity." Science 361.6402 (2018): 599-603.

2.Baluk, Peter, et al. "Functionally specialized junctions between endothelial cells of lymphatic vessels." Journal of Experimental Medicine 204.10 (2007): 2349-2362.

3.Fabbiano, Salvatore, Nicolas Suárez-Zamorano, and Mirko Trajkovski. "Host–microbiota mutualism in metabolic diseases." Frontiers in endocrinology 8 (2017): 267.

4.Fabbiano, Salvatore, et al. "Functional Gut Microbiota Remodeling Contributes to the Caloric Restriction-Induced Metabolic Improvements." Cell Metabolism (2018).

5.Maurya, Santosh K., et al. "Sarcolipin Signaling Promotes Mitochondrial Biogenesis and Oxidative Metabolism in Skeletal Muscle." Cell Reports 24.11 (2018): 2919-2931.

6.Maurya, Santosh K., et al. "Sarcolipin is a key determinant of basal metabolic rate and its overexpression enhances energy expenditure and resistance against diet induced obesity." Journal of Biological Chemistry (2015): jbc-M115.

7.Mattson, Mark P. "Energy intake, meal frequency, and health: a neurobiological perspective." Annu. Rev. Nutr. 25 (2005): 237-260.

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