在现代社会,肥胖问题日益严重,影响着全球数百万人。尽管人们普遍认为肥胖与过度饮食和缺乏运动密切相关,但其背后隐藏的代谢性炎症往往被忽视。实际上,肥胖与慢性低度的炎症反应息息相关,这种炎症不仅加重了肥胖的负担,还可能通过改变大脑的食物奖赏机制进一步影响进食行为,形成恶性循环。
代谢性炎症的概念与危害
代谢性炎症,也被称为"慢性低度炎症",与急性炎症不同。急性炎症是身体对感染或损伤的短期反应,具有明显的症状,如发热或红肿[1]。然而,代谢性炎症则是"无声的",它的症状隐匿且持久,通常不会被立即察觉,但这种炎症长期存在可能导致慢性疾病发生风险大幅增加,如2型糖尿病、心血管疾病等。
肥胖是代谢性炎症的一个重要诱因。随着脂肪组织的不断积累,膨胀的脂肪细胞会分泌大量促炎因子,如肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素6(IL-6)等,这些促炎因子不仅在脂肪组织中引发炎症,还可通过体循环扩散至全身各处,引发全身性的低度炎症状态[2-3]。正是这种持续的炎症,使得肥胖者面临更多的健康风险。
肥胖引发和加剧代谢性炎症
肥胖与代谢性炎症的关系是双向的:肥胖会导致炎症,反过来,炎症会进一步加重肥胖。体内脂肪细胞在数量和体积上的增加,使得它们释放的促炎因子数量上升。这些促炎因子不仅影响脂肪组织,还会作用于胰岛素信号和瘦素等信号通路,导致胰岛素和瘦素抵抗[4-5]。这种病理过程又反过来促进脂肪的进一步积累,使得体重增加的同时,炎症状况持续恶化,同时为代谢性疾病埋下隐患。因此,肥胖并不仅仅是体重的增加,而是伴随着一系列复杂的代谢变化,代谢性炎症便是其中的核心之一。
代谢性炎症通过影响大脑食物奖赏机制加剧肥胖
除了对全身代谢的影响,代谢性炎症还会改变大脑的食物奖赏系统,进而影响进食行为。在健康状态下,食物奖赏机制通过大脑中的多巴胺系统调节,当人们吃到高脂高糖食物时,多巴胺的释放为机体带来愉悦感,促使人们适量进食[6]。然而,在肥胖和炎症的状态下,这一机制发生了紊乱。
肥胖个体由于慢性炎症的存在,尤其是在大脑中枢神经系统内的炎症,会导致多巴胺传递信号的减弱。研究表明,炎症因子如IL-6和TNF-α可影响多巴胺神经元的功能,削弱对食物的正常奖赏反应[7-8]。这意味着,肥胖个体尽管摄入了大量的高热量食物,但由于奖赏信号较弱,机体无法达到生理状态下的满足感,从而进一步增加进食量,试图通过更多的食物来获得兴奋。(详情请点击阅读原文)
此外,慢性炎症还影响了大脑中控制自我调节和抑制冲动的区域。这意味着肥胖者在面对高能量食物时更难以抑制自己的食欲,容易出现冲动性进食或暴饮暴食的行为。这种持续的过度进食不仅加剧了肥胖问题,还进一步加强了代谢性炎症的循环。
炎症的全身性影响
代谢性炎症不仅影响大脑的奖赏系统,还会波及全身多个重要器官,如肝脏、胰腺和心脏。长期的慢性炎症会引发胰岛素抵抗,导致2型糖尿病的发生,并且对心血管系统产生负面影响,增加动脉粥样硬化、心脏病和脑卒中的风险。
打破肥胖与炎症的恶性循环
虽然肥胖和代谢性炎症的关联看似难以打破,但通过健康的生活方式可以有效减轻炎症的影响。均衡饮食和规律运动(如有氧运动)是控制体重和改善代谢状况的核心措施。饮食中富含抗炎物质的食物,如水果、蔬菜、全谷类和坚果,有助于降低体内炎症水平。同时,减少摄入精制糖、加工食品和饱和脂肪可以有效抑制炎症反应。
此外,有氧运动可以提高胰岛素敏感性,改善代谢功能,并通过调节多巴胺系统帮助恢复正常的食物奖赏机制,减少暴饮暴食的冲动[9]。良好的睡眠和心理压力管理也在炎症控制中起到重要作用。
小结与展望
肥胖不仅仅是体重的增加,它与代谢性炎症紧密相连,并且会通过影响大脑的奖赏系统加剧食物摄入,形成恶性循环。理解肥胖背后的代谢性炎症机制,可以帮助我们更好地管理体重和改善整体健康状况。通过养成健康的生活习惯,减少慢性炎症的发生,才是预防肥胖和相关疾病的有效途径。
参考文献
[1] Hotamisligil G S. Inflammation and metabolic disorders. Nature,2006,444(7121):860-867
[2] Gerhardt C C,Romero I A,Cancello R,et al. Chemokines control fat accumulation and leptin secretion by cultured human adipocytes. Mol Cell Endocrinol,2001,175(1/2):81-92
[3] Pasarica M,Sereda O R,Redman L M,et al. Reduced adipose tissue oxygenation in human obesity: evidence for rarefaction,macrophage chemotaxis,and inflammation without an angiogenic response. Diabetes,2009,58(3):718-725
[4] Bittencourt A,Brum P O,Ribeiro C T,et al. High fat diet-induced obesity causes a reduction in brain tyrosine hydroxylase levels and non-motor features in rats through metabolic dysfunction,neuroinflammation and oxidative stress. Nutr Neurosci,2022,25(5):1026-1040
[5] Matheny M,Shapiro A,Tümer N,et al. Region-specific diet-induced and leptin-induced cellular leptin resistance includes the ventral tegmental area in rats. Neuropharmacology,2011,60(2/3):480-487
[6] Liu S,Globa A K,Mills F,et al. Consumption of palatable food primes food approach behavior by rapidly increasing synaptic density in the VTA. Proc Natl Acad Sci USA,2016,113(9):2520-2525
[7] Bland S T,Hutchinson M R,Maier S F,et al. The glial activation inhibitor AV411 reduces morphine-induced nucleus accumbens dopamine release. Brain Behav Immun,2009,23(4):492-497
[8] Narita M,Miyatake M,Narita M,et al. Direct evidence of astrocytic modulation in the development of rewarding effects induced by drugs of abuse. Neuropsychopharmacology,2006,31(11):2476-2488
[9] Chen W,Li J,Liu J,et al. Aerobic exercise improves food reward systems in obese rats viainsulin signaling regulation of dopamine levels in the nucleus accumbens. ACS Chem Neurosci,2019,10(6):2801-2808
作者简介
代玉玺:河北师范大学体育学院博士研究生,研究方向为健身理论与肥胖相关疾病的运动防治。
何玉秀:河北师范大学教授,研究方向为运动与肥胖相关疾病控制,运动生理学原理及应用。
(作者:代玉玺、何玉秀)
(本文来源于公众号:生物化学与生物物理进展)