生物化學 科學報導

為何年紀越大,體態越來越難維持了?

        隨著年齡的增長,許多人努力維持體重,但多數人總是徒勞無功,問題到底出在哪?近期,瑞典的 Karolinska Institutet 一項新研究揭露了原因-即使我們不像以前那樣多吃或少運動,脂肪組織中的脂質代謝在老化過程中也會減少,進而導致持續上升的體重。 該研究發表在近期的頂尖醫學期刊 Nature Medicine[1]

        肥胖與脂肪組織的擴張以及脂肪組織中的代謝適應有關。由於方法學的局限性,先前的研究僅評估了人類脂肪脂質代謝的短期變化,未曾評估過脂肪組織中脂質代謝對體重的長期影響。長達 16 年的時間,研究團隊使用碳定年法來追蹤脂質周轉的變化,即脂質在脂肪組織中的去除或貯存速率(檢查從人類受試者皮膚下取得的活組織)。此方法的基本原理是回顧性檢測脂肪組織累積的放射性碳 14,自 1960 年以來由於地面核彈停止試驗導致大氣中的放射性碳 14 迅速減少[2],因此脂肪組織累積的放射性碳 14 變化可以用來確定脂質轉換的長期變化。

        在這個研究中科學家追蹤了 54 名男性和女性的脂肪細胞長達 13 年。 這段時間裡,所有受試者,無論他們體重增加還是減輕,生化分析都顯示了脂肪組織中脂質代謝減少,即脂肪細胞中脂質被去除和儲存的速率降低;結果顯示,無法通過少吃卡路里來補償脂質代謝速率減少的人,體重平均增加了 20%。研究人員另外檢查了 41 位接受減肥手術的女性,分析指出脂質代謝與脂質代謝率如何影響她們在術後 4-7 年保持體重下降的效果;結果顯示,只有術前代謝率較低的人能增加脂質代謝並維持體重減輕。研究人員認為,與術前代謝率過高的人相比,術前低代謝率的人可能有更多的空間來增加他們的脂質代謝,研究結果也首次表明:我們的脂肪組織以不受其他因素影響的方式,調節老化過程中的體重變化。

        先前的研究表明,加速脂肪組織中脂質代謝的其中一種方法是多運動,這項新研究也支持這一觀點,並進一步表明,如果與增加運動頻率相結合,能增加減肥手術的長期效果,為成人脂肪量隨時間的變化提供了新的觀點。不論長期體重發展為何,皮下白色脂肪中的脂質轉換都會減少;因此,在老化的過程中,保持體重必須伴隨脂質貯存速率的降低,否則體重仍然會增加。這個研究提倡了治療和生活方式並行的策略發展,以抵消與年齡相關的脂質代謝率下降,並認識到調整脂肪脂質代謝對於維持正常體重或體重減輕的重要性。因此,確定影響脂質更新的因素可能具有更多的臨床意義。

脂肪中的碳定年法:(1)三酸甘油酯中的放射性碳(14C,紅色)與穩定碳(12C,黃色)之比值反映了三酸甘油酯形成時在大氣中的放射性碳水平;(2)由於連續的脂質轉換,含有14C(紅點)的三酸甘油酯顯示出不同的碳濃度;(3)合併來自脂肪活檢的三酸甘油酯,並確定其平均 14C:12C 比值;(4)隨著時間的推移,大氣中 14C 含量降低,所以含有愈高 14C 含量的三酸甘油酯代表存在的時間愈久。 圖片來源:Adipose lipid turnover and long-term changes in body weight. DOI: 10.1038/s41591-019-0565-5

參考文獻:

  1. P. Arner et al., Adipose lipid turnover and long-term changes in body weight. Nat Med 25, 1385-1389 (2019). https://doi.org/10.1038/s41591-019-0565-5
  2. R. Nydal, K. Lovseth, Distribution of radiocarbon from nuclear tests. Nature 206, 1029-1031 (1965). https://doi.org/10.1038/2061029a0

撰文|洪維謙
審稿|吳冠廷

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洪 維謙

洪 維謙

國立陽明大學腦科學研究所,過去在中央研究院研究遺傳緩衝效應。對於政治、社科、經濟等領域也稍有涉略,希望藉由investigator提升科學在台灣社會的能見度。

留言

  • […]   不少人關心的體態維持和間歇性斷食也有十足介紹,前者指出老化過程中、皮下白色脂肪中的脂質轉換都會減少,保持體重之際需同時考量脂質貯存速率的降低(延伸閱讀:為何年紀越大,體態越來越難維持了?);後者則介紹間歇性斷食(alternative day fasting, ADF)不僅能降低總體熱量攝取,還能透過改變身體對代謝物的使用、進而在各種指標中顯示健康的趨勢,然而欲採用斷食方案者仍須在醫師和營養師建議下進一步規劃(延伸閱讀:挨餓的健康?健康的挨餓?—間歇性斷食對人體健康的影響)。疾病方面,我們回顧了磷酸肌醇 3-激酶 (Phosphatidylinositol 3-kinases,PI3Ks) 和癌症、糖尿病間的關聯,增加 PI3K 的活性可改善周邊組織的胰島素敏感度,抑制 PI3Ks 訊息傳遞則可抑制癌細胞生長(延伸閱讀:PI3Ks 在糖尿病和癌症的角色);Dr. Inhee Mook-Jung 團隊研究微膠細胞的能量代謝差異、模擬阿茲海默症患者腦部發炎情境,試圖活化其 mTOR-HIF-1α 路徑、恢復功能,為攻克阿茲海默症帶來一線可能的曙光(延伸閱讀:阿茲海默症 — 微膠細胞能量代謝路徑轉換的缺失)此外,Dr. Joseph Moran 重新回顧檸檬酸循環的演化過程,發現鐵離子扮演的重要催化角色,或許在現代生醫研究中,更多的無酵素反應值得我們關注(延伸閱讀:蛋白質出現以前:鐵離子催化檸檬酸循環)。 […]

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