本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
在最近的獨白中,喜劇演員詹姆斯·柯登講述了他與超重的鬥爭。他說,儘管他盡了最大努力,但他一直無法控制自己的體重,並坦言他有“好日子和糟糕的月份”。 這段獨白是對比爾·馬赫在節目中發表的評論的回應,後者認為對肥胖者的羞辱需要捲土重來,並譴責肥胖者缺乏自制力。他們之中誰是對的?肥胖者應該為自己的狀況負責嗎?
不。最近的研究表明,肥胖在很大程度上是由我們的基因編碼的。事實上,對同卵雙胞胎的研究表明,肥胖的遺傳率在 70-80% 之間,這個水平僅次於身高,並且高於許多人們認為具有遺傳基礎的疾病。雖然在過去的幾十年裡,肥胖的患病率總體上有所增加,但決定誰在 2019 年的美國是瘦人,誰是肥胖者的,是一個人遺傳的特定體重調節基因的組合。
那麼,會不會像馬赫暗示的那樣,瘦人控制了他們的食慾,而肥胖者沒有呢?對於那些認為瘦是更大自制力的結果的人來說,請考慮英格蘭一個體重 80 磅的極度肥胖的四歲男孩的案例。在吃了一頓 1125 卡路里的測試餐(相當於成年人每日攝入量的一半)後,他還要更多。這個男孩有一個同樣受影響的八歲表弟,體重超過 200 磅。這兩個孩子都攜帶一種導致他們肥胖的基因缺陷,這種缺陷在家族中遺傳。缺陷基因編碼脂肪細胞激素瘦素,而孩子們不產生這種激素。
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然而,當他們接受瘦素注射時,他們的食慾會降至正常水平,並且他們會減輕大量體重。事實上,這個男孩現在非常瘦。這些發現證實,生物因素在決定一個人的食慾方面起著關鍵作用,從而顛覆了食物攝入主要受自願控制的普遍誤解。
在沒有瘦素突變的正常人中,這種激素由脂肪細胞分泌到血液中,然後作用於調節食慾的特殊腦細胞。當脂肪量增加時,瘦素的產生增加,食物攝入量減少。當體重減輕時,瘦素減少,然後刺激食慾。這個生理系統以類似於恆溫器(或“脂肪恆定器”)的方式運作,將體重維持在一個相對狹窄的範圍內。
該系統透過維持最佳水平的脂肪組織來發揮重要的進化功能,從而在食物不可用時提供卡路里來源,這在人類進化過程中並非罕見。然而,與脂肪過多相關的活動能力下降會增加捕食者帶來的風險。瘦素系統似乎是為了平衡過瘦(飢餓)和過胖(被捕食)的風險而進化出來的。事實上,所有哺乳動物的體重都受到精確調節——儘管只有人類表達過有意識的減肥願望。
然後,預先決定肥胖或消瘦的特定基因差異透過自然選擇傳播,這取決於飢餓或捕食哪個風險更大。然後,每個個體的體重都透過瘦素系統以驚人的精度穩定維持。普通人每年攝入一百萬甚至更多的卡路里,在幾十年內將體重維持在一個狹窄的範圍內。身體平衡卡路里消耗和支出,精度超過 99.5%——這種精度甚至遠高於食品包裝標籤上顯示的卡路里含量。
激素突變是罕見的,只有幾十名患者無法產生瘦素。因此,雖然對這些個體的研究確立了瘦素在控制人類食慾方面的作用,但基因本身的缺陷是肥胖的非常罕見的原因。然而,受瘦素調節的神經迴路中的突變更為常見,包括瘦素受體中的突變。攜帶突變的患者無法接收瘦素的訊號,因此也會變得極度肥胖。但由於這些患者無法接收瘦素的訊號,因此用激素治療是無效的,這些患者被稱為“瘦素抵抗”。
瘦素受體在下丘腦中表達,下丘腦是大腦中一個原始的部分,調節大多數基本的生物驅動力,包括進食的基本驅動力。在下丘腦中,有表達瘦素受體的特殊神經元,它們調節食慾。一種型別促進食物攝入;第二種神經元群減少食物攝入。瘦素透過抑制前者和啟用後者來發揮作用。與瘦素受體中的突變類似,下丘腦下游其他關鍵基因中的突變也會導致人類肥胖。最近的基因研究表明,多達 10% 的明顯肥胖兒童攜帶這些單個基因中的一個或另一個的突變。因此,當馬赫斷言“肥胖不是一種先天缺陷”時,他(大部分)是錯的。
馬赫和其他人犯的另一個錯誤是假設所有人的進食驅動力都是相同的。瘦素調節進食驅動力的強度。在沒有瘦素的情況下,患者報告說無法控制自己的食慾,並且狼吞虎嚥地吃東西。一位患者將其描述為“永無止境的飢餓”,類似於你經歷過的最飢餓的時候。這就是瘦素缺乏症患者一直的感覺。對於減肥的肥胖患者(例如,“超級減肥王”)來說,這種感覺似乎是相似的,他們中的大多數人體重都會反彈
總的來說,控制食物攝入和新陳代謝的基因透過產生一種生物力量來抵抗任何方向的體重變化,從而使體重保持在穩定範圍內。此外,體重減輕的幅度越大,產生的飢餓感就越強烈。因此,當肥胖者透過有意識的努力減輕大量體重時,他們的身體會以猛烈的反擊來對抗。如果你認為減掉 15 磅很困難,想象一下減掉 50 或 100 磅會是什麼感覺!
意志力能長期抑制這種驅動力嗎?證據表明,對於絕大多數人來說,答案是否定的。是的,相對較小比例的患者確實保持了長期的體重減輕。但“意志力”不是形而上學的,它編碼在我們的 Cerebral Cortex(大腦皮層)中,意識思維就存在於那裡。皮層如何成功地與下丘腦溝通因人而異。這種溝通發生的具體方式尚不清楚,但這是一個積極研究的領域。
我們所知道的告訴我們,如果你很瘦,你應該感謝你的“瘦”基因,並且不要歧視肥胖者。廣泛接受肥胖的生物學基礎不僅是公平的,而且可以讓我們共同關注健康。即使是少量的體重減輕,遠小於馬赫會滿意的程度,也可以改善健康,這應該是患有肥胖症及其醫學併發症的人的目標。
雖然研究正在朝著開發治療肥胖症的有效療法方向發展,但我們尚未達到目標。與此同時,我們必須改變我們的態度,將注意力從外貌轉向改善健康。肥胖者正在與他們的生物學作鬥爭。但他們也在與一個錯誤地認為肥胖是一種可恥的個人失敗的社會作鬥爭。
