研究发现,白色脂肪组织最容易受到肥胖引起的代谢变化的影响

肥胖
这是一张体重秤的图片。信贷:疾病预防控制中心/黛博拉卡塔赫纳

当身体受到高热量饮食的影响时,生理反应并不均匀,一些器官或组织对代谢应激更加敏感。根据发表在该杂志上的一项新研究,在这种情况下,内脏腔的白色脂肪组织是最容易受到肥胖相关代谢变化影响的器官生物氧化还原由来自巴塞罗那大学医学与健康科学系、Bellvitge生物医学研究所(IDIBELL)和肥胖与营养生理病理生物医学研究网络中心(CIBEROBN)的Pablo M. Garcia-Roves教授领导。bob88体育平台登录

这种脆弱性表现为肥胖动物代谢变化的幅度,以及当同样的动物通过生活方式的改变而减轻体重并恢复代谢健康时,组织的不良反应。以动物实验模型为基础的研究表明,当生理应激超过动物的承受能力时为了做出反应,它到达了一个无法返回的点,在那里它失去了代谢的可塑性。

参与这项研究的有药学院和食品科学学院的成员,UB生物医学研究所(IBUB), August Pi i Sunyer生物医学研究所(IDIBAPS), Rovira i Virgili大学,Ramon Llull大学,糖尿病和相关代谢疾病网络生物医学研究中心(CIBERDEM),圣地亚哥德孔波斯特拉大学,bob88体育平台登录科隆大学和莱比锡大学(德国)以及因斯布鲁克医科大学(奥地利),以及其他机构。

肥胖:代谢功能障碍和社会耻辱

肥胖——在我们的社会中仍然被视为耻辱——总是会引起生理和代谢的重要变化。我们在肥胖者身上所能描述的许多变化,可以被视为仅仅是对过量热量摄入所带来的压力的生理适应。但我们能在多大程度上使这种过量的摄入成为慢性的呢?继续给身体施加压力的极限是什么?

研究人员Pablo M. Garcia-Roves和Pau Gama-Pérez指出:“定义这些限制并不是一件容易的任务,这是肥胖和生物学研究的主要挑战之一。”“超过这些适应性限制可能会引发所有与肥胖相关的合并症,这些合并症会引起极大的公共健康担忧。”

脂肪组织的主要功能之一是储存脂肪和调节多余的热量。“如果这些脂肪储存在其他器官中,对健康的影响将会严重得多。脂肪组织中的细胞体积增加、繁殖并相互交流,以报告它们面临的压力。例如,缺氧和炎症是它们的细胞协调行动、储存多余脂肪并告知大脑能量储备已被覆盖的不可或缺的信号,”Gama-Pérez说。

线粒体已经到了不可逆转的地步

当这些信号无效,热量过量成为慢性,代谢问题就会发生,许多细胞元素停止正常工作。作者说,线粒体——负责产生代谢能量的细胞器——是理解这一生理不归点的关键因素。

“肥胖动物脂肪组织中基因表达和蛋白质合成的许多改变都与线粒体功能有关。在我们的研究中,我们发现线粒体内膜形态和结构的几个方面都不是最优的,这可能会产生严重的功能影响,”Garcia-Roves说。

“特别是,”研究人员继续说,“最重要的发现之一是细胞器自身的遗传物质,即线粒体DNA的非常明显的损失。”

代谢功能障碍的雪球效应

肥胖在脂肪组织中产生的代谢功能障碍中线粒体的作用已经在科学文献中有所描述。然而,这项新的研究首次表明,肥胖引起的病理生理印记能够持续——甚至随着时间的推移变得更加明显——当动物恢复到代谢健康状态或组织中其他被改变的生物过程恢复时。

这种生理损伤会传播,可以定义为一个滚雪球现象,由脂肪组织的慢性热量过剩的压力触发。这种生理功能障碍也可能在较小程度上涉及过氧化物酶体(参与基质代谢的细胞细胞器)和活性氧的消除(氧化损伤)。

“随着时间的推移,这些变化仍然存在于动物身上,即使是在从高热量摄入中消失了。此外,功能障碍超越了其他细胞成分,并影响新的生物过程(蛋白质进入线粒体的运输,它们的组装或随后的降解)。“一般来说,这种情况涉及更广泛的细胞应激,”该研究的第一作者阿尔巴González-Franquesa(诺和诺德)和保罗Gama-Pérez (UB)指出。

为什么这些没有功能不消除是为了避免这样的级联对细胞的有害影响仍然是未知的。

“为了避免重大问题,降解代谢产物、蛋白质甚至整个细胞器等不再具有功能的废物是细胞机制的一大挑战。了解细胞回收机制的作用对于了解健康和确定代谢病理的潜在治疗靶点至关重要。我们的研究结果明确表明,在这方面存在失败,这将帮助我们理解代谢可塑性的丧失,”Pau Gama-Pérez说。

衰老,新陈代谢和肥胖

年龄是了解身体对高热量饮食反应的一个关键因素。在科学文献中,据报道,年长的老鼠比年轻的老鼠更容易出现这些问题。

这项在年轻动物身上进行的新研究加强了一个假设,即过量的热量摄入加速了代谢可塑性的丧失,并促进了脂肪组织的某种状态的提前老化。因此,在肥胖动物身上描述的许多情况再现了许多这些衰老的迹象。

此外,内脏脂肪腔内所描述的生理指纹是否也反映在皮下脂肪腔内尚不清楚。在临床领域,内脏脂肪在这些情况下的反应也不清楚,而且很难通过微创手段获得生物样本(特别是从苗条和健康的个体中)来检验假设。

一些分析患者内脏脂肪反应的研究报告了该组织的脆弱性增加,描述的变化非常类似于生物氧化还原篇文章。

“破译同样的印记是否会留在能够逆转的人类身上这将是对其后果的理解,尤其是对治疗策略设计的重要进步。”

“我们的研究显示了两步减肥手术研究的一些初步数据,患者接受的两种干预措施之间有显著的体重减轻和代谢改善。这些改善后基因表达变化的幅度可能表明我们在临床前研究中观察到的一些相似之处。在任何情况下,为了改善肥胖患者的健康和生活质量,设计能够尽可能精确地解决这一问题的稳健研究是至关重要的,”研究团队总结道。


进一步探索

研究人员对小鼠和人类白色脂肪组织中存在的细胞类型进行了分类

更多信息:Alba Gonzalez-Franquesa等,肥胖和胰岛素抵抗的缓解并不足以恢复内脏脂肪组织的线粒体内稳态,生物氧化还原(2022)。DOI: 10.1016 / j.redox.2022.102353
所提供的巴塞罗那大学
引用:白色脂肪组织被发现最容易受到肥胖引起的代谢变化的影响(2022,7月20日),检索自2022年7月28日//www.pyrotek-europe.com/news/2022-07-white-adipose-tissue-vulnerable-metabolic.html
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