脂肪沉积在体内的位置,以及一个人可能从生活方式干预中受益的程度,取决于大脑对胰岛素的敏感性等因素:如果人的大脑对激素敏感,则可以减轻大量体重,减少不健康的内脏脂肪,并且可以长期保持体重减轻;但是,如果该人的大脑对胰岛素的反应很小或根本没有反应,那么该人在干预开始时只会减轻一点体重,然后会出现“反弹”。而且可怕的是——从长远来看,内脏脂肪也会增加。
这些是德国糖尿病研究中心(DZD)、Helmholtz ZentrumMünchen和图宾根大学医院进行的一项长期研究的结果,该研究现已发表在《自然·通讯》(Nature Communications)上。
研究人员们发现,体内脂肪在多大程度上对健康有害,而且主要取决于脂肪的储存位置——比如如果脂肪堆积在腹部,那就特别不利。
这是因为内脏脂肪释放出许多神经递质,这些递质会影响血压,影响激素胰岛素的分泌,并可能引起炎症。这增加了患糖尿病、心血管疾病和某些类型癌症的风险。
而堆积在臀部、大腿和臀部的皮下脂肪,往往对健康不会造成多少的不利影响。然而,目前尚不清楚为什么所有人的脂肪储存都不会“长”在同一位置。
图宾根生活方式干预计划(TULIP)的研究表明,脑胰岛素反应性可能在这其中发挥了重要作用。他们表明,在大脑中具有高胰岛素敏感性的人,比起那些在大脑中具有胰岛素抵抗的人,从富含纤维素和运动的饮食进行生活方式干预中受益更大。
这些人不仅减轻了体重,而且脂肪分布更加健康。但是,从长远来看,胰岛素敏感性如何影响体内脂肪和体重的分布?上述提到的长期研究中调查了这个问题。
为此,他们记录了15位参与者在9年中的随访数据,其中脑磁胰岛素水平是在开始24个月生活方式干预之前,通过脑磁图确定的。
图1:生活方式干预9年期间/之后的身体成分,取决于大脑对胰岛素的敏感性。(a)体重变化; (b)内脏脂肪组织(VAT)的变化; (c)皮下脂肪组织(SCAT)的变化。将脑胰岛素敏感性评估为响应胰岛素输注的theta频带变化,并通过脑磁图校正了盐水输注。 p值来自MANOVAs,其中脑胰岛素反应性为连续变量(脑胰岛素敏感性××时间)。 N = 15(a),N = 12(b,c);给出的是平均值,误差线代表SEM。实心方框表示大脑胰岛素反应性低于中值的参与者,空心圆表示大脑胰岛素反应性高于中值的参与者。连续变量用于统计分析,分层变量仅用于更好地说明结果。源数据作为源数据文件提供。
高胰岛素敏感性可减少内脏脂肪和体重
上述研究已经发现,大脑中的胰岛素作用不仅决定体重,而且还决定体内脂肪的分布。“大脑中胰岛素敏感性高的受试者,更能从生活方式的干预中受益,而且体重和内脏脂肪明显减少。即使在生活方式干预结束后,他们也仅在为期9年的随访中,重新又增加了少量脂肪。”研究负责人、蒂宾根大学医院的马丁·赫尼教授(Martin Heni)说。
相反,对脑胰岛素表现出抵抗作用的人群,在该计划的前9个月中仅表现出轻微的体重减轻。IDM的第一作者PD博士Stephanie Kullmann表示:“此后,在接下来的几个月生活方式干预中,他们的体重和内脏脂肪又迅速恢复甚至增加。”
图2:下丘脑胰岛素反应性与体内脂肪分布有关。针对下丘脑,提取响应鼻内胰岛素给药的脑血流的特定区域变化(a)。胰岛素强烈抑制下丘脑血流的参与者的内脏脂肪组织明显减少(b)。皮下脂肪含量与下丘脑的胰岛素敏感性无关(c)。在胰岛素诱导的下丘脑血流旺盛的患者中,内脏与皮下脂肪组织的比例较低(d)。粉色圆圈代表女性(N = 53),蓝色圆圈代表男性(N = 59)。线表示拟合线±CI。 p值来自未经调整的线性回归模型。源数据作为源数据文件提供。
由于下丘脑中的胰岛素作用对于调节周围能量代谢至关重要,因此研究人员还研究了大脑这一区域的胰岛素敏感性与体内脂肪分布之间的关系。
为此,他们检查了112名参与者的横断面队列。数据分析表明,下丘脑中胰岛素敏感性高的人几乎没有内脏脂肪。但是,胰岛素敏感性对皮下脂肪的质量没有影响。
研究揭示了调节人体脂肪分布的新型关键机制。Heni表示,大脑对胰岛素的敏感性决定了脂肪的沉积位置。由于内脏脂肪不仅在2型糖尿病的发展中起作用,而且还增加了心血管疾病和癌症的风险,因此该研究结果还可能为代谢疾病以外的治疗选择开辟新途径。图宾根的研究人员已经在研究新的疗法,以消除大脑中的胰岛素抵抗,从而为人体脂肪分布带来有益的影响。
编译/前瞻经济学人APP资讯组
参考来源:https://neurosciencenews.com/brain-insulin-weight-fat-16238/
https://www.nature.com/articles/s41467-020-15686-y
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