肥胖问题是世界各国都面临的严重问题,我国大城市中超重和肥胖者达30%以上,还有大批高血脂、高血糖的慢性病患者需要控制自己的饮食能量,让他们在尽量低食物能量的情况下获得饱食感是控制这一人群数量的有效措施。想要获得饱食感,就得先知道,饱食感从何而来。近日,德国慕尼黑工业大学的Martin Klingenspor等人发现促胰液素激活的棕色脂肪组织可通过介导进食产热来调控饱食感,揭示了肠道-棕色脂肪组织-脑轴的摄食调控新通路,他们指出,正是“棕色脂肪”,拉住了你伸向食物的手!
我们知道,人的饱食感是由人脑调节控制的。在人的下丘脑中,有控制食欲的神经中枢,其中饱腹中枢的刺激物质是葡萄糖。当吃完饭后,血中的葡萄糖增多,饱腹中枢可因受到刺激而兴奋,人就产生了饱食感,不想再吃了。
这是传统观念里饱食感的由来,然而现实生活中,一些高蛋白、高脂、低糖的食物往往更容易带来饱食感,蛋白质和脂肪向葡萄糖的转化需要时间,那么,这即时的饱食感从何而来呢?这就要归功于脂肪组织中的“异类”—棕色脂肪组织了。研究人员指出,棕色脂肪组织也是饱食感的重要由来。
人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织和棕色脂肪组织。前者就是我们通常认识的那种脂肪,广泛分布于皮下组织和内脏周围,主要储存多余的能量以备不时之需;而棕色脂肪组织存在于人和所有哺乳动物体内,是维持恒定体温的大功臣。维持恒定体温需要能量,棕色脂肪组织通过分解脂肪和糖分来完成这个使命,照理说糖分和脂肪的消耗应该增加饥饿感,怎么会越分解越饱呢?因为棕色脂肪组织走了一条“不正经”的摄食调控通路。葡萄糖是通过交感神经系统调控人体的饱食感的,交感神经系统是典型的负反馈调节系统,血液中葡萄糖水平越高,饱食感就越强,从而抑制对食物的摄取。而棕色脂肪组织无法激活交感神经系统,它走的是自己的通路!这条“特殊”的摄食通路中,棕色脂肪组织有一个“好朋友”—促胰液素。
激素发挥作用需要受体。研究人员发现,促胰液素的受体在棕色脂肪组织中高表达,它会通过结合棕色脂肪组织中的相应受体,激活细胞内的环腺苷酸-蛋白激酶A(cAMP-PKA)信号通路, 诱导棕色脂肪分解,激活产热蛋白-解偶联蛋白1(UCP1)进行产热,该通路产生的热量,正是棕色脂肪组织向大脑传递的信号,这些信号说了什么?研究人员发现,饱食感的控制中枢—下丘脑中存在温度感受器TRPV1,接受到来自棕色脂肪组织的热能信号后,可引起厌食类神经肽POMC的高表达,同时抑制增食类神经肽AgRP ,导致大脑产生了饱食感,你自然对食物兴致全无了。也就是说,肠道-棕色脂肪组织-脑轴的摄食调控新通路中,棕色脂肪组织的分解并不是为了补充能量,而是为了提醒大脑:别吃了。这条新通路对能量代谢相关疾病的饮食控制有重要意义,我们可以通过靶向这条通路,如利用促胰液素来提高饱食感,达到减少食物能量摄入的目的。
但是,毕竟只是“感觉”而已,饱食感一过饥饿感就容易让你进食更多,所以,自觉控制饮食次数亦是这种治疗成功的关键,而这,只能靠自己了。
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一说到脂肪这东西,大家脑子里就会想到“吃多了”三个字。然而,最近发表在顶尖学术期刊《细胞》上的一项研究发现,有一类脂肪组织竟然和减肥有关!它会在我们进食时,向大脑传达“住口”的信号。
会向大脑报告“住口”信号的脂肪果然不是普通的脂肪,它们属于脂肪组织中的褐色脂肪(brown adipose tissue,简称BAT)。我们生活中所熟知的脂肪主要是白色脂肪组织,它能储存能量,让人发胖。
而褐色脂肪的主要作用是消耗能量,用来发热。这种发热形式被称为“代谢产热”,也叫非战栗性发热。褐色脂肪组织在人体内含量不高,但产热效率很高。在寒冷的环境中,褐色脂肪组织被激活,可以通过快速消耗葡萄糖和脂肪来发热。
这种主要用在产热上的脂肪,在进食过程中有什么作用呢?本项研究就为这个问题提供了重要的答案。
研究人员发现,棕色脂肪在进餐时会受到肠道激素之一促胰液素的激活。这种肠道激素人们认识已久,实际上在一百多年前就被发现了。人们知道它由十二指肠分泌,作用是刺激胰腺分泌碳酸氢盐,来帮助小肠中和胃酸、促进消化。没想到一百多年过去了,我们现在还能找到它的新功能:直接激活褐色脂肪发热,产生饱食感信号。
研究人员给饥饿的小鼠注射促胰液素,发现可以抑制它们的食欲,同时会增加褐色脂肪组织产生的热量。而在大脑的食欲控制中心——下丘脑,研究人员也检测到褐色脂肪组织产热后产生的饱食信号。在褐色脂肪组织产热能力受到抑制的基因敲除小鼠身上,同样注射促胰液素就不会出现食欲抑制。
促胰液素对褐色脂肪所起的效果不光在小鼠身上得到了验证,研究人员还做了临床试验——他们招募了17位人类志愿者,检测了血液中的促胰液素水平。科学家们在这些受试者经过一晚上的禁食后,以及餐后30~40分钟时检测了褐色脂肪组织的耗氧量和脂肪酸摄取量。确实发现褐色脂肪的高代谢活性和血液中高促胰液素水平是相对应的。
褐色脂肪组织因为有消耗热量的作用,早就被减肥研究瞄上。而褐色脂肪与饱食感之间的联系,则让我们又想到,还可以利用褐色脂肪来控制能量摄入。这对于治疗肥胖无疑又增加了一个新的干预思路。就像本研究负责人Martin Klingenspor教授说的那样,“我们对褐色脂肪的认识不应该再局限于它就是一个发热的器官,需要多加注意它在调控饥饿/饱食感上所起的功能”。
鉴于人们多年来对促胰液素的研究,已经知道这种激素的分泌受到食物的诱导,并且对于不同类型的营养物质(比如碳水化合物、脂肪或蛋白质)敏感性不同。接下来,我们或许可以弄清楚吃哪些食物或先吃哪些食物可以特别有效地激活褐色脂肪产热,从而提升饱食感,达到少吃、少摄入热量的效果。
参考资料:
Gut hormone and brown fat interact to tell the brain it's time to stop eating
Secretin-Activated Brown Fat Mediates Prandial Thermogenesis to Induce Satiation
标签: 肥胖