肥胖人数在过去几十年中显著增加,这给受影响的人群、医疗保健系统以及治疗提供者带来了巨大挑战。胰岛素在肥胖的发展中起着关键作用。直到最近,还有许多迹象表明胰岛素会导致神经退行性和代谢紊乱,尤其是在大脑中。德国图宾根大学医院、德国糖尿病研究中心(DZD)和慕尼黑赫姆霍尔茨中心最近的一项研究提供了关于2型糖尿病和肥胖的起源以及大脑作为关键控制中心的新见解。
尽管肥胖长期以来一直被认为会导致多种疾病,如糖尿病、心脏病发作甚至癌症,但直到2020年,肥胖才在德国被正式认定为一种疾病。世界卫生组织已经宣布肥胖是一种流行病,全球有超过10亿人受到影响,仅德国就有近1600万人。体重指数达到30或以上被认为是肥胖,而不良饮食和缺乏运动常常被认为是这种慢性疾病的原因。然而,导致肥胖并引发疾病的体内机制更为复杂。
肥胖与胰岛素在大脑中的作用
不健康的体脂分布和慢性体重增加与大脑对胰岛素的敏感性有关。胰岛素在大脑中具体发挥什么功能,它又是如何影响正常体重的人的?图宾根大学医院糖尿病学、内分泌学和肾病学部门的Stephanie Kullmann教授及其同事在他们的研究中找到了答案。“我们的研究结果首次表明,即使是短暂食用高度加工的不健康食品(如巧克力棒和薯片),也会导致健康个体大脑发生显著变化,这可能是肥胖和2型糖尿病的最初原因。”Kullmann教授说,她是这项研究的负责人。在健康状态下,胰岛素在大脑中具有抑制食欲的作用。然而,在肥胖人群中,胰岛素不再能正常调节进食行为,从而导致胰岛素抵抗。“有趣的是,在我们健康的受试者中,大脑在短期高热量摄入后对胰岛素的敏感性下降,与肥胖人群相似。”Kullmann教授说,“即使在恢复平衡饮食一周后,这种效应仍然可以观察到。”她同时也是德国糖尿病研究中心合作伙伴——慕尼黑赫姆霍尔茨中心图宾根大学糖尿病研究与代谢疾病研究所代谢神经影像部门副主任。
关注大脑
图宾根大学医院内科四部医学主任、德国糖尿病研究中心董事会成员、该研究的最后作者Andreas Birkenfeld教授总结道:“我们假设大脑对胰岛素的反应会在体重增加之前适应短期饮食变化,从而促进肥胖和其他继发性疾病的形成。”鉴于当前的研究结果,他呼吁进一步研究大脑在肥胖和其他代谢疾病发展中的作用。
短期影响深远
29名平均体重的男性志愿者参与了这项研究,并被分为两组。第一组在连续五天内,在正常饮食之外额外摄入1500千卡来自高度加工、高热量零食的热量。对照组没有摄入额外的热量。两组在初始评估后接受了两次单独检查。一次检查在五天期满后立即进行,另一次检查在第一组恢复正常饮食一周后进行。研究人员使用磁共振成像(MRI)观察肝脏脂肪含量和大脑对胰岛素的敏感性。第一组在五天增加热量摄入后,肝脏脂肪含量显著增加。令人惊讶的是,与对照组相比,大脑对胰岛素的敏感性显著降低的效应在恢复正常饮食一周后仍然存在。这种效应此前仅在肥胖人群中观察到。