顛覆百年共識，我國學者揭示體重調節規律及中年發福本質原因

長期以來，人們一直認為體脂量受到大腦的嚴格調控，例如減肥後體重的反彈就是這個大腦調控的體現。早在1902年，Rudolf O. Neumann就通過實驗揭示了體重的穩定性。1953年，Gordon C. Kennedy提出了 lipostasis 理論，認為體重穩定的根本原因在於大腦對體脂量的精確感知及反饋控制。1995年瘦素的發現證實了從脂肪組織到下丘腦的信號通路，為 lipostasis 理論提供了重要佐證，使得該理論成為一條基本原理而被寫入教科書。

儘管 lipostasis 理論存在很多問題（例如需要假定一個存在於下丘腦的體重的「設定點」；難以解釋中年發福等自然現象等等），人們對體脂量受到大腦嚴格調控這一根本原則篤信不疑。然而，這一根本原則正受到南方科技大學王冠宇課題組的有力挑戰。

近日，南方科技大學生物系王冠宇課題組在 Cell 子刊 iScience 雜誌在線發表了題為：Body Mass Dynamics Is Determined by the Metabolic Ohm’s Law and Adipocyte-Autonomous Fat Mass Homeostasis 的研究論文。

該研究在機體能量代謝領域的研究取得突破性進展，建立了「體脂量原位穩定的瘦體中心鎖定點理論」（the leanocentric locking-point theory on fat mass homeostasis）。

王冠宇教授通過對機體代謝系統進行數學建模和大量計算分析，發現體重的穩定性並不依賴於大腦的調控，而是周圍系統各代謝組織之間複雜相互作用的結果。

該論文指出lipostasis理論的本質問題，並建立了全新的瘦體中心論（leanocentrism），被認為是顛覆性的原創貢獻。新理論包括「代謝歐姆定律」和「脂肪細胞自主調節原位穩定」兩個方面。

通過對機體代謝系統進行數學建模和大量計算分析，作者發現體重的穩定性並不依賴於大腦的調控，而是周圍系統各代謝組織之間複雜相互作用的結果。

首先，體脂量的大小主要由肌肉的胰島素抵抗程度所決定，不需要在下丘腦中假定「設定點」。

其次，體脂量的穩定性源自脂肪細胞的自我調節。例如在通過強制節食迅速減肥以後，變得很小的脂肪細胞的胰島素敏感性會增大。這樣在恢復正常飲食以後，脂肪細胞會在吸收營養上佔得先機，促使體重迅速反彈。整個過程由周圍組織系統獨立實現，不需要中樞神經系統的介入。

本文對複雜的機體代謝系統進行了數學建模和大量計算分析；通過能量平衡原則並結合大量臨床數據推導出代謝歐姆定律。

另外，作者根據能量平衡原則並結合大量臨床數據推導出一個定量公式，稱作「代謝歐姆定律」：瘦體組織和脂肪組織可分別看作並聯的電阻器和電容器；瘦體組織的胰島素抵抗可看作電阻器的電阻；瘦體組織每天的卡路裡消耗可看作流經電阻器的電流；而脂肪組織所存儲的體脂量可看作電容器內存儲的電量。這個歐姆定律非常直觀地揭示了中年發福的本質原因：在個體衰老的過程中，瘦體組織的胰島素抵抗緩慢增強，使得「電容器」內存儲的「電量」緩慢增加，即中年發福。由於「電流」沒有變大，中年發福可以在營養並不過剩的情況下發生。適度的中年發福是正常的生理過程。

在當前肥胖症和糖尿病廣泛流行的背景之下，上述發現有著重要的科學意義和社會價值。多年來，人們一直希望揭示下丘腦「設定點」的本質，為肥胖症的治療提供藥物靶點。而王冠宇課題組的研究則告誡人們這個「設定點」很大可能並不存在，人類應該在提高機體胰島素敏感性上取得突破，從而達到控制體重的目的。

論文連結：

https://www.cell.com/iscience/fulltext/S2589-0042(20)30361-8