肥胖患者脂肪组织的代谢变化与不良健康影响相关
赫尔辛基大学(University of Helsinki)最近完成的一项双胞胎研究表明,在肥胖患者中,负责脂肪组织能量处理的机制运转不良。在这项研究中,肥胖的脂肪组织中线粒体基因的活性明显下降,而肌肉线粒体的基因组水平变化很小。仅在脂肪组织的线粒体中发现了与不良健康影响的联系。
赫尔辛基大学肥胖研究中心的研究人员发现,肥胖明显降低线粒体基因的表达脂肪组织,或脂肪组织。线粒体是重要的细胞动力装置,它处理我们摄入的所有能量。如果与分解营养相关的途径是惰性的,这些变化往往会导致与健康有关的后果。
一共有49对同卵双胞胎不和谐的体重在赫尔辛基大学进行的研究:他们的身体组成和新陈代谢对脂肪和肌肉的活检进行了详细的研究组织收集。研究中使用了多种技术分析全基因组基因表达、蛋白质组和代谢组。
这项研究最近发表在该杂志上细胞医学报告。
根据研究结果,肥胖大大降低了脂肪组织中负责线粒体代谢的途径。由于线粒体是细胞能量产生的关键,其功能的降低可以维持肥胖。这项研究还首次比较了肥胖对这对同卵双胞胎肌肉组织中线粒体的影响:肌肉线粒体也被发现不协调,但这种变化没有脂肪组织中明显。
这项研究为脂肪组织线粒体的低表现和促炎状态之间的联系提供了强有力的证据。此外,研究结果表明,脂肪组织的代谢变化与肝脏脂肪积累增加、葡萄糖和胰岛素代谢的糖尿病前体疾病以及胆固醇有关。
“如果将线粒体,即细胞动力装置,比作汽车的引擎,你可以说输出的功率随着重量的增加而减少。低功率的线粒体引擎也可能产生有毒的废气,这可能导致脂肪组织的促炎状态,从而引发与肥胖有关的疾病,”赫尔辛基大学肥胖研究单位的Kirsi教授Pietiläinen说。
“令人惊讶的是,肌肉中的线粒体途径与这些不利的健康影响没有关联,”Pietiläinen补充道。
肥胖还会影响氨基酸代谢
在本研究中,氨基酸代谢也出现了线粒体功能的变化。人类必需的支链氨基酸的代谢在两者的线粒体中都被削弱了脂肪组织和肌肉组织。
“这一发现具有特别重要的意义,因为在先前的双胞胎研究中,这些氨基酸分解的减少和由此产生的血液中浓度的升高也与糖尿病前期的变化和肝脏脂肪的积累直接相关,”Pietiläinen说。
肥胖及其众多相关疾病,是一种普遍现象,发病率不断上升。而生活方式会影响肥胖在美国,基因也起着重要作用。
“同卵双胞胎有相同的基因,他们的体重通常相当相似。事实上,研究双胞胎是研究基因和生活方式相互作用的最好方法。尽管他们的基因组相同,基因甚至线粒体双胞胎的活动水平不同。我们在研究体重对组织功能的影响时利用了这一特性,”Pietiläinen说。
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