Nature論文發(fā)現(xiàn),肥胖記憶刻在了基因里,導致減肥效果難持久
原創(chuàng) 生物世界
撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
最近幾十年,肥胖發(fā)病率一直在全球范圍內持續(xù)攀升,據《柳葉刀》最新數據,全世界患有肥胖癥的兒童、青少年和成年人總數已超過10億。值得注意的是,肥胖不僅會影響外觀和行動能力,還會嚴重損害身體健康,既往研究證實,肥胖是多種慢性疾病的危險因素(包括糖尿病、心血管疾病和慢性腎病,以及癌癥)。事實上,許多研究表明,肥胖會顯著增加患癌風險,并且至少與13種癌癥的發(fā)生存在關聯(lián)(包括惡性皮膚癌、甲狀腺癌、直腸癌和前列腺癌等)。
肥胖管理的主要臨床目標是實現(xiàn)明顯的體重減輕(Weight Loss,WL),通常通過嚴格飲食和生活方式干預、藥物治療或減肥手術。然而,依賴于行為和飲食改變的策略通常只會導致短期的體重減輕,體重很容易隨時間的推移而反彈。實際上,多項研究顯示,目前最流行的司美格魯肽等GLP-1類減肥藥同樣沒能避免減肥后體重反彈的問題。
但減肥后體重反彈這一問題發(fā)生的原因和過程,卻仍不清楚。
2024年11月18日,蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員在國際頂尖學術期刊 Nature 上發(fā)表了題為:Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss 的研究論文。
該研究表明,在成功減肥后,人體的脂肪細胞仍攜帶著肥胖的“記憶”——表觀遺傳致肥記憶(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后仍長期存在,這一發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么減肥后很難保持苗條。
研究團隊表示,這一發(fā)現(xiàn)提示我們,減肥成功后的體重反彈,并不是你的錯,這是因為之前的肥胖狀態(tài)已經刻在了基因里,因此,嘗試減肥的人需要長期堅持,以對抗脂肪細胞的“記憶”,從而防止體重反彈。
表觀遺傳機制和表觀遺傳修飾對于體外和體內脂肪細胞的發(fā)育、分化和身份維持至關重要,也可能是肥胖的細胞記憶的關鍵貢獻者。例如,在小鼠髓系細胞中,持久的染色質可及性變化與肥胖癥的病理記憶有關,此外,寒冷暴露研究也表明存在表觀遺傳細胞記憶。
但到目前為止,大多數人類相關研究都集中在對大量組織或全血中的DNA甲基化進行分析,以評估潛在的細胞記憶。這些報告可能會受到細胞類型組成的變化的混雜影響,而在減肥過程中,脂肪組織中的細胞類型組成尚未得到充分表征,因此,這些變化是細胞表觀遺傳記憶的首要指標。
為了揭示為什么體重減輕后會如此迅速地反彈,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。這些肥胖人群通過減肥手術實現(xiàn)了成功減肥,BMI至少下降了25%。
研究團隊對這些人的白色脂肪組織進行了單核RNA測序分析,在單細胞水平分析基因轉錄水平的變化。結果顯示,相比對照組,肥胖人群的脂肪細胞的許多基因的表達水平顯著改變,具體來說,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,更重要的是,減肥手術也不能改變這些變化情況,肥胖參與者在接受減肥手術兩年后,他們的體重減輕了很多,但他們的脂肪細胞的基因表達情況仍然顯示出肥胖相關模式。
然后,研究團隊在小鼠中進行了驗證,并揭示了這些脂肪細胞中的基因表達水平的變化源自表觀基因組的改變。他們通過高脂飲食構建了肥胖小鼠模型,然后讓這些肥胖小鼠減肥,在這些小鼠變瘦幾個月后,研究團隊發(fā)現(xiàn),它們的表觀基因組改變仍持續(xù)存在,就好像這些脂肪細胞“記得”自己曾在一個肥胖的身體里一樣。
研究團隊表示,目前還不清楚人體對肥胖的“記憶”會持續(xù)多久,這種“記憶”可能會在一段時間后消失。但我們還不知道這一段時間具體是多久。
為了更好地理解這種“記憶”的影響,研究團隊分析了肥胖后又瘦下來的小鼠的脂肪細胞。這些細胞吸收的糖和脂肪比從未肥胖的對照小鼠的脂肪細胞更多,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的更快,也就是說,成功減肥后,一旦放開飲食限制,體重反彈的會更快。
這些研究研究結果提示我們,對于肥胖而言,預防才是關鍵,一旦肥胖了,你的身體就記住了肥胖的狀態(tài),再想消除就絕非易事。在GLP-1類減肥藥廣泛流行的當下,人們可以實現(xiàn)更輕松更快速的減肥,但成功減肥后的反彈似乎難以避免,因此,減肥的人要想保持效果,需要付出更大的努力和精力。
論文鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41586-024-08165-7
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