国家卫生健康委在2024年10月17日发布了首部《肥胖症诊疗指南(2024版)》,里面提到中国成年人(≥18岁)超重率为34.3%,肥胖症患病率为16.4%,也就是说每10个人里面就有3-4个人超重。然而,肥胖不仅会影响外观和行动能力,还会严重损害身体健康,既往研究证实,肥胖是多种慢性疾病的危险因素(包括糖尿病、心血管疾病和慢性肾病,以及癌症)。
肥胖管理的主要临床目标是实现明显的体重减轻(Weight Loss,WL),通常通过严格饮食和生活方式干预、药物治疗或减肥手术。然而,依赖于行为和饮食改变的策略通常只会导致短期的体重减轻,体重很容易随时间的推移而反弹。这种现象在减肥学中称为——“溜溜球效应”
2024年11月18日,苏黎世联邦理工学院的研究人员在国际顶尖学术期刊《Nature》上发表了题为:Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss 的研究论文证明,这一切都归结于表观遗传学。
表观遗传学是遗传学的一部分,其基础并非是遗传构成单元的序列,而是这些构成单元上小而具有特征性的化学标记。这些构成单元的序列经过了漫长时间的演化;我们都从父母那里继承了它们。
“表观遗传学告诉细胞它是什么样的细胞以及应该做什么。” 营养与代谢表观遗传学教授费迪南德·冯·迈恩(Ferdinand von Meyenn)领导的研究团队博士生劳拉·辛特(Laura Hinte)说道。
辛特(Hinte)、冯·迈恩(von meyn)和他们的同事——冯·迈恩研究组前博士后丹尼尔·卡斯特利亚诺·卡斯蒂略(Daniel Castellano Castillo)领导的研究人员探讨了小鼠体内导致“溜溜球效应”的分子原因。他们分析了肥胖小鼠和通过节食减重的小鼠的脂肪细胞。研究发现,肥胖会导致脂肪细胞核内特有的表观遗传改变。这些改变的特殊之处在于,即使经过节食,它们依然存在。
“脂肪细胞会记住肥胖状态,并且更容易回到这种状态,” 冯·迈恩说道。科学家们证明,这些具有表观遗传标记的小鼠在再次接触高脂饮食时更快地恢复体重。“这意味着我们找到了溜溜球效应的分子基础。”
研究人员还在人类中找到了这一机制的证据。苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员分析了接受胃部缩小手术或胃旁路手术的曾经超重者的脂肪组织活检样本。这些样本来自卡罗林斯卡研究所(Karolinska Institutet)以及莱比锡、德累斯顿和卡尔斯鲁厄医院进行的多项研究。尽管研究人员在人类样本中分析的是基因表达而非表观遗传标记,但结果与小鼠的研究一致。
预防为关键
研究人员尚未确定脂肪细胞能记住肥胖状态的时间有多长。“脂肪细胞的寿命较长,平均可以存活十年,然后才会被新细胞替代,” 辛特解释道。
目前,尚无法通过药物改变细胞核内相关的表观遗传标记,从而消除这种表观遗传记忆。“也许未来我们可以实现这一点,” 辛特表示,“但眼下,我们必须接受这种记忆效应。”
冯·迈恩补充道:“正因为这种记忆效应的存在,避免肥胖至关重要,因为这是应对溜溜球现象最简单的方法。” 研究人员主要将这一建议传递给儿童、青少年及其家长。
通过这项研究,苏黎世联邦理工学院的研究人员首次表明脂肪细胞具有肥胖的表观遗传记忆。然而,他们认为,脂肪细胞可能不是唯一具有这种记忆的细胞。“其他体内细胞也可能在溜溜球效应中发挥作用,” 冯·迈恩说道。他指出,大脑、血管或其他器官的细胞也可能记住肥胖,并促成这一效应。研究人员希望在接下来的研究中验证这一假设是否成立。
更多信息:Laura C. Hinte et al, Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss, Nature (2024).
期刊名称:Nature 2024期刊影响因子: 50.5 JCR分区:综合性期刊Q1区 2024中科院分区:综合性期刊1区top期刊
更多官网信息:https://www.nature.com/nature