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骨骼又来刷存在感了!科学家首次证实,下肢骨细胞竟然可以通过感受体重变化,调节脂肪代谢,难怪久坐会发胖 | 科学大发现
莱蒙托夫  首推于 18.01.09 浏览(746)|回应(0)

俗话说的好,一白遮百丑,一胖毁所有。

显然,对于胖,大部分人内心都是拒绝的。然而,生活中容易导致肥胖的因素实在太多了,很多因素往往会被我们所忽视,其中就包括久坐。

大量的研究表明,久坐会增加肥胖,心脑血管疾病以及全因死亡的风险(1)。但是,很多朝九晚五的上班族仍旧每天在办公室坐很久。而这其中,除了单纯的工作需求外,很重要的一个原因就是,大家普遍认为,坐着对我们的身体并没有太大的影响;而站立对于肥胖以及心脑血管疾病的改善也并没有多大的帮助。

而现在人们发现,事实上,站立对于改善肥胖的效果可能超乎我们的想象。

近日,来自瑞典哥德堡大学神经科学与生理学研究所的John-Olov Jansson教授带领的研究团队在小鼠体内发现了一套全新的基于下肢承重骨细胞的脂肪含量调节系统。

Jansson教授发现,骨骼中的骨细胞可以感受机体重量的变化,当机体体重增加时,骨细胞可以感受这一变化,刺激下丘脑抑制食欲、降低脂肪含量以及改善血糖水平;与此相反,当机体体重减轻时,骨细胞又会促进机体食欲、增加脂肪合成。显然,长期久坐时,下肢骨细胞的“感觉”就是,机体太轻了,需要食物和脂肪。这一发现发表在《美国科学院院报》杂志上(2)。

Jansson教授

说到久坐会长胖,可能没人感到稀奇,很多人都认为这是一个常识。毕竟,长时间的坐着的人,运动量本身就很低,那长胖是肯定的啊。然而,此前的研究却发现,久坐导致的肥胖以及一系列的心脑血管疾病风险增加是独立于身体活动之外的(3)。也就是说,久坐导致肥胖等并不是因为,久坐的人运动的少,而是久坐本身就会导致肥胖

那么久坐到底是如何导致肥胖呢?

由于此前的研究表明,骨细胞可以感受动态的高强度负荷的冲击,调节骨结构以适应高强度的负荷(4)。也就是说,机体的骨细胞本身具有压力感受功能。显然,久坐时下肢一直处于放松状态。因此,Jansson教授怀疑,骨细胞很有可能会通过感受机体的重量变化参与机体体重调节,并与久坐导致的肥胖密切相关。

骨骼可以感受体重刺激下丘脑调节食欲

为了验证这一点,Jansson教授首先在成年大鼠和小鼠皮下植入一个占各自体重15%的胶囊,而对照组植入一个空壳,同时给与足够的食物饲养它们,随后分别记录它们体重的变化。结果发现,无论是大鼠还是小鼠,在试验开始仅两天后,负重小鼠的实际体重相比于对照组就开始下降。

而到了14天的时候,负重鼠的体重降低达到最大值,降低的重量占总负重的80%左右。同时,MRI检测显示负重鼠的白色脂肪含量也显著下降,不仅如此,其血糖水平也得到了相应的改善。此外,实验过程中,负重鼠和实验鼠之间的棕色脂肪含量,氧气消耗,呼吸熵以及活动强度等都没有明显的区别。

小鼠体重变化,黑色为负重小鼠

然而,在实验过程中Jansson教授发现,相比于对照小鼠,负重小鼠的食欲明显降低。并且,当研究人员给对照小鼠喂食负重小鼠每天食量相同的食物时,对照小鼠的体重同样会减轻,并与负重小鼠的体重减轻量几乎一致。不仅如此,当研究人员移除负重小鼠皮下的胶囊后,小鼠的体重又会慢慢回升至与对照小鼠一致。这表明,机体的确可以感受到体重的变化,通过影响食欲来控制体重平衡。

但是,能够感受机体重量变化影响食欲控制体重平衡的真的是骨细胞吗?

为此,Jansson教授使用白喉毒素和转基因技术清除了小鼠骨骼中的骨细胞。并给没有骨细胞的小鼠和骨细胞完全的小鼠皮下都植入负重胶囊,结果发现,清除骨细胞后的小鼠并不会对负重做出反应,体重变化与清除骨细胞后的无负重小鼠几乎相同,同时二者的白色脂肪含量也都相同。但骨细胞完全的小鼠,在负重情况下,无论是体重还是脂肪含量,都显著降低,这表明,小鼠体内感受体重变化,影响食欲控制体重平衡的就是骨细胞。

负重小鼠体内的脂肪含量显著降低

随后,研究人员开始深入研究骨细胞感受到体重变化后,到底是如何影响食欲的。

此前的研究表明,骨骼是一个分泌器官,可以分泌多种物质,例如骨钙素等参与机体代谢调节(5)。因此,Jansson教授设想,骨细胞感知体重变化调节食欲可能是通过分泌某些物质作用于下丘脑食欲调节信号通路实现的。

但是,在实验过程中Jansson教授发现,目前已知的骨骼分泌的与代谢调节相关的4种物质(包括硬骨素,骨钙素,成纤维细胞生长因子23以及脂钙蛋白2)等在负重小鼠体内含量并没有发生明显变化。不仅如此,目前已知的参与食欲调节的激素,包括瘦素,饥饿素,胰高血糖素样肽1等都不会受到小鼠负重的影响。

因此,Jansson教授表示,他们发现了一种全新的独立于瘦素之外的脂肪动态调节机制,即骨细胞响应于机体体重变化,通过对食欲的控制,维持机体体重稳定。不过,其中的具体机制还需要进一步的探讨。

然而毋庸质疑的是,骨细胞的确会响应体重变化,参与体重的调节。这也意味着,如果我们不愿意通过减少食物摄入以及适量的运动来减肥,或许可以每天多站会儿,让骨头感受到生命的重量,也能帮助我们控制体重。

参考资料:

1.Levine JA, et al. (2005) Interindividual variation in posture allocation: Possible role in

human obesity. Science 307:584–586.

2.Jansson J O, Palsdottir V, Hägg D A, et al. Body weight homeostat that regulates fat mass independently of leptin in rats and mice[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017: 201715687.

3.Chau J Y, van der Ploeg H P, Merom D, et al. Cross-sectional associations between occupational and leisure-time sitting, physical activity and obesity in working adults[J]. Preventive medicine, 2012, 54(3): 195-200.

4.Lee K, Jessop H, Suswillo R, et al. Endocrinology: bone adaptation requires oestrogen receptor-α[J]. Nature, 2003, 424(6947): 389-389.

5.Lee N K, Sowa H, Hinoi E, et al. Endocrine regulation of energy metabolism by the skeleton[J]. Cell, 2007, 130(3): 456-469.

6.http://www.sciencealert.com/study-discovers-internal-biological-scales-monitoring-weight

来源:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MjA2MDI5OQ==&mid=2659476834&idx=1&sn=1c7e6e41037946673dffd9ef5cad0a79&pass_ (以上内容来自于网友投稿,如侵犯了您的相关权利,请点击 举报 通知我们,我们将尽快予以删除。)
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