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肥胖主要源於食物攝入過多和運動不足。但是，這個基本公式無法解釋過去幾十年肥胖症在全球迅速蔓延的原因，也無法解釋為什麼美國超過三分之一的成年人現在患有肥胖症。許多研究人員認為，環境暴露、生活方式、遺傳和微生物組的構成等更復雜的混合因素有助於解釋這種現象。越來越多的研究表明，接觸某些化學物質（在自然界和工業中都存在）可能透過驅動身體在其組織中產生和儲存多餘脂肪來發揮重要作用。人類中這種因果關係的證據仍然有限，但在實驗室動物和培養皿中，將化學物質與有問題的體重增加聯絡起來的資料正在增加。此外，動物的影響似乎不僅傳遞給直系後代，還傳遞給孫輩和曾孫輩，這可能解釋了一些多代肥胖。
美國國家環境健康科學研究所的健康科學管理員傑裡·海因德爾表示，未來五年內，人類的情況可能會更加明朗。他在 3 月 2 日的醫學研究所 (IOM) 會議上表示，他的機構目前正在資助 57 項與肥胖症和糖尿病相關的撥款。這些研究考察了化學物質（包括那些似乎會改變激素調節的化學物質，如增塑劑雙酚 A和抗菌化學物質三氯生）如何影響體重增加或胰島素抵抗。正在進行的 32 項研究是在人類身上進行的。其中 20 項研究將透過跟蹤嬰兒在子宮內或作為新生兒及以後的化學物質水平，幫助評估兒童的長期風險。
然而，這些人體研究都沒有考察多代影響，因此它們無法告訴研究人員母親接觸這些化學物質將如何影響後代的健康。即便如此，研究人員仍將其視為重要的第一步。海因德爾說，在未來四五年內，大量研究將導致“資料的大幅增加”。
在這樣一個許多基本問題仍然沒有答案的領域，收集此類資訊至關重要：人類在生命中的特定時期是否可能容易受到損害？是否有某些人群可能比其他人更容易受到傷害？這些暴露是否會對男性和女性產生不同的影響？此外，飲食如何與這些化學物質相互作用，或者這些化學物質如何共同作用？辛辛那提兒童醫院醫學中心青少年醫學主任弗蘭克·比羅在北卡羅來納州研究三角園舉行的 IOM 會議上說：“我們生活在化合物的海洋中，很難梳理清楚混合化合物發生了什麼。”
科學家們已經知道，人類甚至在出生前就暴露在一種強大的化學物質混合物中。其中一些化學物質，被稱為內分泌干擾物，可能會關閉、開啟或修改體內產生的激素原本會攜帶的訊號。這種干擾似乎會使能量水平的調節以及身體對壓力的反應短路，有時會產生災難性的後果。在新生兒的臍帶血中檢測到數百種通常存在於消費品中的汙染物，包括數十種阻燃劑、多種農藥和干擾內分泌的雙酚 A，這意味著“在令人不安的程度上，嬰兒出生時就“被汙染了””，據總統癌症小組稱。
子宮記憶體在這些化學物質本身並不意味著它們會造成任何傷害。然而，動物研究表明，許多這些物質可能會導致嚴重的長期後果。例如，根據2013 年發表的一項研究，在水管中發現並用於塑膠中的一種內分泌干擾物三丁基錫，會增加脂肪量，重程式設計幹細胞，並在小鼠體內產生更多脂肪細胞，跨越多代。與此同時，根據華盛頓州立大學生物學家邁克爾·斯金納的研究，當懷孕的大鼠暴露於包括普通塑膠、農業化學品和航空燃油在內的汙染物時，它們的曾孫輩更有可能患有肥胖症或其他疾病。正如斯金納在 8 月的《大眾科學》中所指出的那樣，“嬰兒潮一代和最近幾代人中肥胖症、糖尿病和其他快速上升的疾病的部分原因可能源於他們的父母和祖父母接觸了 DDT 和二噁英等汙染物。”這種趨勢的一部分可能歸因於性細胞 DNA 中發生的改變，然後透過受影響的精子傳遞，但還需要更多研究來證實這種關係。
儘管研究人員仍在努力解決關於肥胖症化學風險的一些較新的問題，但一些專家仍在努力解決一個長期存在的問題——如何處理體重指數 (BMI)。該測量值比較身高和體重，通常用作肥胖的指標（值超過 30 計為肥胖）。然而，BMI 並未考慮身體成分的差異。例如，兩個人的 BMI 都可能是 33，但一個人可能是健康的肌肉型運動員，而另一個人可能是患有相關健康問題的肥胖者。加州大學歐文分校的發育生物學家布魯斯·布魯姆伯格說：“人們的脂肪攜帶方式不同，所以它可能不是最佳的測量指標。”
然而，最重要的問題之一是計算到底有多少化學物質可能會引發脂肪儲存的增加或改變食慾，從而導致體重增加和肥胖。布魯姆伯格於 2006 年首次創造了“肥胖原”一詞來描述這種強大的化學物質，他說：“我認為最終會發現有數百種。”