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Cell子刊：人到中年有胖有瘦，揭開代謝在其中的責(zé)任

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月14日 05:12

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

盡管我們暴露在一個容易導(dǎo)致肥胖的環(huán)境中，而且總體上肥胖人數(shù)也在持續(xù)增加，但并非所有人的體重增長速度都是一樣的。在相同的環(huán)境下，每個人的體重增加速度不同，這一發(fā)現(xiàn)引起了人們對尋找體重個性化反應(yīng)的決定因素的強烈興趣。該領(lǐng)域的研究要么關(guān)注體重增加的遺傳易感性，要么關(guān)注人類代謝對急性體重擾動（例如通過手術(shù)或藥物減重）的反應(yīng)。

大型人體研究表明，在體重增加傾向方面有還有著宿主因素（神經(jīng)生理學(xué)和代謝適應(yīng)）、環(huán)境/生活方式因素（飲食、運動、社會心理壓力和建筑環(huán)境）和共生因素（腸道菌群）的影響。除了采用急性擾動的研究之外，大多數(shù)大型研究關(guān)注的是在單個時間點，體重或肥胖如何與循環(huán)因子或遺傳變異相關(guān)，而不是直接探討這些因素或變異隨著時間的推移可能如何影響體重增加。這些研究得出的一致結(jié)論是，沒有一個或一組因素能夠解釋成年人體重隨時間增加的巨大個體差異。

2024年5月3日，范德比爾特大學(xué)和密歇根大學(xué)的研究人員在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上發(fā)表了題為：Metabolic liability for weight gain in early adulthood 的研究論文。

這項針對超過2200名年輕成年人進行的超過20年的跟蹤研究，直至中年期，發(fā)現(xiàn)在成年早期體重指數(shù)（BMI）的增加幅度有很大的個體差異，識別出了一個與BMI增加易感性相關(guān)的“分子指紋”，發(fā)現(xiàn)了一個與體重增加易感性相關(guān)的跨組學(xué)特征（結(jié)合了遺傳學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)等多組學(xué)數(shù)據(jù)）與成年后20年間BMI的顯著增加有關(guān)，還識別出了涉及體重調(diào)節(jié)的多個機制（包括饑餓和食欲調(diào)節(jié)、能量消耗和微生物代謝）。該研究還通過孟德爾隨機化表明，BMI是代謝組的因果因素，也就是說，BMI的增加不僅僅是體重變化的被動反映，它還可能直接導(dǎo)致代謝組的變化。

該研究強調(diào)了在長期跟蹤研究中識別與BMI增加相關(guān)的分子特征的重要性，并指出了單一時間點的橫斷面研究的局限性。同時也提出了未來研究的方向，即通過整合多種生物分子數(shù)據(jù)來更全面地理解肥胖的分子機制，并尋找可能的治療靶點。

在這項研究中，研究團隊檢驗了以下假設(shè)：成年早期的循環(huán)代謝組和蛋白質(zhì)組將指導(dǎo)隨后20年的體重增加軌跡和機制。

研究團隊在年輕成年人冠狀動脈風(fēng)險發(fā)展（Coronary Artery Risk Development in Young Adults, CARDIA）研究的2242例參與者中測定了562種代謝物和184種蛋白質(zhì)。

首先，該研究發(fā)現(xiàn)，與體重指數(shù)（BMI）隨時間推移的縱向變化相關(guān)的循環(huán)代謝物和蛋白質(zhì)（包括肥胖的典型標(biāo)志物，例如支鏈氨基酸（BCAA））相比，與體重指數(shù)(BMI)相關(guān)的循環(huán)代謝物和蛋白質(zhì)之間顯著缺乏一致性。

其次，在CARDIA研究中，與基線時的健康飲食模式或自我報告的運動鍛煉相比，從青年至成年中期體重增加的分子特征與健康的相關(guān)性更強。在驗證樣本中，在體重增加傾向的代謝組學(xué)-蛋白質(zhì)組學(xué)評分中，處于最高十分位的個體在23年期間的BMI增加了+5.88 kg/m2，而處于最低十分位的個體在23年期間的BMI增加了+2.85 kg/m2。

第三，該研究確定了特定于體重增加機制（包括饑餓和食欲調(diào)節(jié)、能量消耗、腸道微生物代謝和外部暴露）的代謝物和蛋白質(zhì)。

最后，考慮到支鏈氨基酸（BCAA）與BMI在多個隊列中具有可重復(fù)性的關(guān)聯(lián)，研究團隊使用每種BCAA代謝物的多SNP標(biāo)記物，發(fā)現(xiàn)缺乏BCAA水平與BMI之間因果關(guān)系的基因組證據(jù)。

在超過320代謝物中，研究團隊發(fā)現(xiàn)，與“遺傳決定的代謝物水平”相比，“遺傳決定的”BMI（不受代謝物暴露混雜的人類遺傳學(xué)的BMI估計值）與觀察性代謝-BMI相關(guān)性的相關(guān)性更強，這提示BMI的遺傳決定因素可能對代謝組產(chǎn)生更大的因果效應(yīng)（而不是代謝組對BMI產(chǎn)生主要影響）。

這些結(jié)果強調(diào)了對體重變化進行縱向研究以確定肥胖的分子生物標(biāo)志物的廣泛重要性，并呼吁將代謝組和蛋白質(zhì)組與其他遺傳/宏基因組特征相結(jié)合，以提高對個體以不同速率增加體重的方式和原因的理解。

體重增加與多種慢性疾病有關(guān)，但對肥胖的研究通常依賴于單次測量的體重指數(shù)（BMI）來指導(dǎo)遺傳和分子層面的發(fā)現(xiàn)。該研究通過對2000多名年輕成年人的代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究，識別出代謝特征與BMI的增加有關(guān)，還揭示了與體重增加有關(guān)的分子機制（包括饑餓和食欲調(diào)節(jié)、能量消耗、腸道微生物代謝以及宿主與外部暴露的相互作用）。該研究突出了體重增加的代謝調(diào)控的復(fù)雜性，并提示在解釋流行病學(xué)或遺傳效應(yīng)評估時需要考慮這種復(fù)雜性。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(24)00240-4

原標(biāo)題：《Cell子刊：人到中年有胖有瘦，揭開代謝在其中的責(zé)任》

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