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我们为何发胖

好消息是,近期研究表明发胖可能不是你的错。坏消息是,你可能对此也无能为力。

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基因、病毒、懒惰,或者仅仅是吃了太多薯条:肥胖的可能原因不胜枚举。

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约翰·罗西是加利福尼亚州伯克利Kragen汽车配件公司的一名模范员工。在公司工作的十年里,他先是做店员,后来升任经理,只缺勤三天,并且每周经常工作50到60小时。所以,1991年有一天,当罗西的经理告诉他不用再来上班时,他感到有些惊讶。

该店发言人后来表示,罗西因工作表现不佳而被解雇。但罗西认为他被解雇的唯一原因是他的体重。作为一名高中橄榄球明星,罗西在成年后一直与肥胖作斗争。21岁时,当他开始在Kragen工作时,体重达到275磅。在接下来的十年里,他尝试了从禁食到催眠的各种方法,甚至一度把下巴固定起来。在他被解雇那天,罗西的体重约为400磅。

然而,客户的赞扬信和公司自己的评估都清楚地表明:体重从未影响过罗西的工作表现。于是他决定提起诉讼。几年后,在1995年,陪审团判给他1,035,652美元,用于赔偿损失和精神损害。他们认定,罗西不能因其无法控制的状况而被合法解雇。罗西的律师芭芭拉·劳利斯说,说服陪审团的是一位医学证人的证词,他指出每个人的体重主要受基因控制——他将80%归因于基因,只有20%归因于环境。[CK]

陪审团的决定反映了我们文化对超重人群看法的深刻转变。我们不能再将显著的体重等同于缺乏意志力。现在,科学家们每个月都会宣布发现与肥胖相关的新基因和基因区域。这个数字已经达到130个并仍在增加。在我们每个人身上,这些基因结合起来会产生不同的结果。威斯康星大学麦迪逊分校的肥胖研究员理查德·阿特金森说:“如果你考虑那130个基因的所有组合和排列,就会有数十、数百、数千种不同类型的肥胖。”但知识也是力量。对体重控制遗传学的理解正在帮助研究人员开发新一代的体重控制药物。


基因决定了我们跺脚、

捻头发以及其他消耗卡路里的不安习惯。


基因与肥胖相关意味着什么?尽管所有人类都共享相同的基本基因蓝图,但构成该蓝图(或基因组)的基因因人而异。例如,想象两个人,都穿着相同的衣服:内衣、裤子、袜子、鞋子、衬衫等等。如果一个人穿羊绒衫,另一个人穿棉质毛衣,穿羊绒衫的人可能会更暖和。但也不一定。如果穿羊绒衫的人被卷入北极暴风雪中,而穿棉质毛衣的人在佛罗里达海滩度假呢?在这种情况下,尽管穿了暖和的毛衣,穿羊绒衫的人会因为环境不同而感到更冷。同样,继承了与肥胖相关的特定基因版本的人,比继承了正常版本的人更容易发胖,但这种倾向会受到环境因素的影响,例如能获得多少致肥食物。因此,一旦研究人员确定了肥胖基因,他们就必须找出这些基因如何与人的环境相互作用。


这不是你的错时

通过研究小鼠发胖的原因,科学家们希望能开发出更有效的方法帮助人们对抗脂肪。

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加利福尼亚州阿拉米达Parke-Davis公司的遗传学家兼肥胖症医生大卫·韦斯特用约翰·韦恩式的直率说:“有些人有好的基因,有些人没有。我认为有些病人,尤其是那些病态肥胖的人,很可能是一个生物学问题。他们有一套非常糟糕的基因。只要他们有足够的卡路里可吃,无论身处何种环境,无论他们多么努力,他们都会发胖。”

然而,韦斯特表示,大多数人除非遵循某种生活方式,否则不会发胖。为了增重,他们必须努力:整天坐在办公桌前,狼吞虎咽地吃顿大餐,晚上回家喝几杯啤酒后倒下,然后第二天早上醒来重复这个过程。基因可能使他们容易增重,但致肥的环境使增重成为现实。

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在某种程度上,我们大多数人都很像韦斯特过去六年一直在研究的一群老鼠。这些老鼠只有在被喂食一种美味的老鼠粮时才会发胖,这种老鼠粮类似于曲奇面团——糖、炼乳、矿物质和粉状啮齿动物食物。就像典型的北美饮食一样,40%的卡路里来自脂肪。在相关实验中,一组老鼠只有在同时获得许多不同且美味的食物时才会变得肥胖。研究人员称之为“超市”或“自助餐厅”饮食,它与大多数美国人可获得的食物种类相似之处无需赘述。

当韦斯特的小鼠变胖时,它们表现出所有与人相似的生物学变化。它们的血糖升高,患胆囊和心血管疾病的风险增加,并出现与人类二型糖尿病类似的胰岛素问题。遗传学家已经表明,这种对富裕环境的反应并非源于单一基因,而是源于多种基因共同作用,这些基因增加了动物的易感性,研究人员认为人类也拥有相似的基因图谱。

但就像基因可以让我们易患肥胖症一样,它们也可以让我们抵抗肥胖症。有趣的是,有些品系的老鼠尽管努力喂胖,却从未变得肥胖。研究这些动物可能有助于我们理解为什么有些人比其他人吃得多却从不增重。

这种基因抵抗和易感性的相同理念不仅适用于肥胖,也适用于与肥胖相关的疾病。韦斯特说:“有相当一部分人超重60到80磅,但血糖和血压正常。他们的关节很好,没有胆囊疾病。患癌症的风险似乎也没有增加。”

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“为什么?我认为是因为他们拥有一套不同的基因,保护他们免受肥胖的这些不利影响。”——S.V.


肥胖研究的革命始于不到五年前,随着瘦素基因的里程碑式发现,这种体重调节激素存在于小鼠和人体内。当科学家最终能够说肥胖小鼠和瘦小鼠之间的唯一区别是一个单一基因时,它们的身影闪现在世界各地的电视屏幕上。此后,遗传学家又发现了许多其他体重基因。其中一个基因突变,也与红发有关,会导致严重肥胖。在其正常形式下,该基因产生一种抑制食欲并影响头发色素沉着的激素。基因突变会产生一种受损的激素版本,或者根本不产生激素。在一个案例中,研究人员注意到,一个五岁男孩和一个三岁女孩,都继承了两份有缺陷的基因,在五个月大时就已经肥胖。

威斯康星大学新闻稿:理查德·阿特金森减肥制胜之道,来自美国食品药品监督管理局;采矿公司提供的肥胖网页链接

另一组新发现的基因家族产生一种称为解偶联蛋白的化合物,它能让人体将多余的脂肪转化为热量而不是储存起来。研究人员发现,体内这类蛋白质含量较高的动物不容易像含量较低的动物那样增重。

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拥有相同体重、身高和基本体型的人,

其能量消耗量可能存在显著差异。

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每个与肥胖相关的基因都影响体重控制的不同方面。例如,一个基因可能决定肠道告知大脑饱腹感的速度。另一个基因可能决定身体将额外卡路里转化为体脂肪的效率。即使在久坐的一天中,肌肉需要多少燃料也存在遗传因素。基因也决定了有些人倾向于自发的身体活动——坐立不安、跺脚、捻头发——这些活动消耗了大量的卡路里。


为什么节食无效

尽管基因在使人不由自主地发胖方面发挥作用,但饮食和运动仍然是重要因素。正如任何节食者所知,减肥从来都不是一件容易的事。那是因为身体采用一套非常高效的方法来将脂肪维持在稳定水平。研究人员将这个稳定水平称为“设定点”。当人们成功减肥时,他们的身体会经历代谢率的变化,这可能看起来违反直觉。例如,一项研究的参与者将体重保持在低于他们设定点10%的水平,结果显示他们的日常能量消耗下降了15%。他们的身体减缓了能量消耗,以抵消他们减掉的体重。研究人员发现,这种代谢变化在体重增加后也同样显著。在同一项研究中,体重增加的受试者代谢率增加了10%到15%。

那么,既然我们的身体如此善于维持一个设定点,为什么人们还会发胖呢?马萨诸塞州剑桥医院的医生威廉·艾拉·班纳特最近在《新英格兰医学杂志》上撰文指出,尽管我们的身体会继续捍卫其设定点,但外部因素,例如习惯性的体力活动水平以及饮食的构成和美味程度,可以重新设定它们。班纳特认为,随着时间的推移,久坐不动的生活方式和富含美味食物的供应会缓慢增加身体所要捍卫的体重。由于基因的原因,有些人比其他人更容易改变设定点。他们总是更难保持通过节食减掉的体重。——S.V.


体重研究人员普遍认为,一个人特定的基因组合决定了哪些活动使他或她易于增重,以及这种易感性的强度。底线是,单凭基因并不会使人发胖。我们所有人只是或多或少地具有增重的遗传倾向。那些倾向最强的人——基因组合最差的人——几乎肯定会成为少数体重达到300磅及以上的人。其余的人则处于一个连续体上,一直延伸到那些幸运的人,他们可以随心所欲地吃甜甜圈,却从不需要在腰带上打新的孔。

更重要的是,即使两个人似乎有大致相同的增重倾向,他们增重的原因也可能不同,仅仅是因为基因的多样性。在亚利桑那州凤凰城国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所的14年工作中,肥胖研究员埃里克·拉武辛(现就职于印第安纳波利斯礼来公司)最近发现了一些引人入胜的例子。他研究了人们燃烧能量方式的差异以及这些差异如何导致体重增加。这项工作让他认识到代谢率的巨大差异。

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在一项对500多名志愿者的研究中,拉武辛和他的同事皮特罗·塔塔拉尼分析了静息代谢率——即身体在仅仅维持现状时消耗的能量。研究人员使用一个透明塑料通风罩收集了这些信息,这个罩子看起来像是病毒恐慌电影里的东西。它紧密地罩在受试者的颈部周围,持续吸入和抽出空气。受试者必须保持清醒40分钟不动。通过测量他们消耗了多少氧气以及呼出了多少二氧化碳,研究人员可以确定受试者在体温控制和非自主肌肉活动等基本功能上消耗了多少能量。拉武辛和塔塔拉尼发现,他们的一些志愿者每天只燃烧1067卡路里,而另一些则燃烧多达3015卡路里。

一位女士在北卡罗来纳州的一家减肥健身中心进行水中有氧运动。虽然大多数减肥计划都涉及运动,但其效果因人而异。

拉武辛说,与许多人认为的相反,新陈代谢缓慢不一定与体重增加携手并进。“大多数肥胖患者会告诉你,‘我的新陈代谢出了问题,’”他说。“我相信确实出了问题。但这可能不是他们的代谢率。”当拉武辛测量代谢率时,他发现具有相同身体特征——相同体重、相同身高、相同基本体型——的人,每天消耗的能量可能却截然不同。

其他研究人员表明,运动对不同人有显著不同的影响。当人们定期锻炼三到四个月时,他们的身体会发生显著变化:心脏和肌肉变得更强壮,他们可以更努力、更长时间地锻炼。但这并非对每个人都适用。加拿大魁北克圣福瓦拉瓦尔大学的运动生理学家克劳德·布沙尔让一组47名年轻男性参加了15到20周的训练计划,他发现有些人在最大摄氧量方面有100%的提高——这是衡量肺部、心脏和循环系统向急需氧气的组织输送氧气效率的指标。然而,其他男性几乎没有变化。布沙尔在其他衡量人们适应运动的指标上,如心脏大小、肌纤维大小以及人们在90分钟内能完成多少工作量,也看到了同样缺乏效果的情况。“我们认为这相当惊人,”他说,“对于我们实验室进行的一系列调查中考虑的所有决定因素,即使在项目最后几周每周进行五次规律运动20周后,仍然能发现无反应者。”

谈到体重,长期以来我们习惯于将肥胖人群归为一类,仿佛他们都患有相同疾病,应该对相同的疗法做出反应。每个饮食和运动计划都被宣传为一劳永逸的补救措施。随着科学家们开始了解不同身体如何控制体重,他们正在学习区分各种类型的肥胖并相应地治疗个体。对许多研究人员和制药公司来说,这种治疗意味着药物。根据最近的一次统计,目前有62种用于治疗肥胖的新化合物处于不同的测试和开发阶段。“我预计在未来五到十年内,我们每年会收到一到两种新药的申请,”美国食品药品监督管理局药物评估和研究中心的医疗官员利奥·卢特瓦克说。


病毒会让你发胖吗?

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生物学家发现了一种导致实验室动物(如鸡和老鼠)肥胖的病毒。现在研究人员正在对人类进行检测。

尽管这个想法听起来更像是B级电影的剧情,而非科学理论,但威斯康星大学麦迪逊分校的两名科学家相信他们发现了一种导致某些人发胖的病毒。尼克希尔·杜兰达和理查德·阿特金森最近报告称,当他们将一种名为AD36的病毒注射到小鼠和鸡体内时,这些动物的体脂肪增加了。由于人类不太可能自愿参与此类实验,科学家们决定检测是否存在该病毒的抗体。在154名受试者中,约15%的肥胖者体内有抗体。而所有瘦人都没有。

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然而,这些发现并不一定能证明该病毒导致了测试组的肥胖。正如几位病毒学家所指出的,肥胖者可能只是更容易感染这种病毒。尽管如此,近年来研究人员惊讶地发现,病毒可以与许多原本被认为有其他起源的疾病相关联。例如,病毒现在被认为与几种类型的癌症、动脉硬化,甚至抑郁症等精神疾病有关。此外,除了AD36之外,已经有五种病毒被证明会导致动物肥胖。好消息是,每年生产流感疫苗的相同方法最终可能用于开发抗肥胖注射剂。——S.V.


这些药物包括所谓的运动药家族,它们旨在提高身体燃烧脂肪和将能量作为热量散发的速度——这种效果将提供规律适度运动的许多益处。其他药物方法则使用瘦素及相关分子来告知身体其脂肪储存已充足,或针对我们大脑中控制食欲的化学物质。还有一些药丸可以阻止我们的身体吸收我们吃进去的一些脂肪。

但即使没有新药,了解身体之间的差异也能带来更周到的体重管理方式。例如,有些人倾向于比我们大多数人拥有更少的脂肪。因此,当这些人接触高脂肪饮食时,他们更容易增重。对他们来说,减少脂肪食物可能比,比如说,开始一个剧烈的运动计划,是维持体重的更容易、更有效的方式。最终,我们将被迫接受每个人的体重都像他的面孔一样,是他个性的标志。而这可能会让体重变得真正有趣。

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