磁共振MRI揪出肥胖根源

我們吃甜食的時(shí)候，到底是嘴巴，還是大腦在“享受”?內(nèi)臟脂肪是如何分布的?針灸減肥有可能用科學(xué)方法證實(shí)嗎?這些問(wèn)題，也許磁共振(MRI)研究可以給出答案。

 

據(jù)北京市科學(xué)委員會(huì)2011年的調(diào)查，過(guò)去20年間，北京市少年兒的童肥胖率增長(zhǎng)了5-7倍，全市0-18歲的兒童青少年，有1/5為超重或肥胖，肥胖率居全國(guó)之首。根據(jù)北京市疾控中心慢性病研究所的監(jiān)測(cè)，目前北京市6-18歲兒童青少年的糖尿病患病率高達(dá)5.4‰，而且肥胖程度越嚴(yán)重，2型糖尿病的發(fā)病率越高。此外，兒童肥胖癥還與成人肥胖癥、高血壓、冠心病有關(guān)。因此，對(duì)肥胖機(jī)制進(jìn)行研究，對(duì)防治青少年肥胖、以及提高其成年后的健康水準(zhǔn)有著積極的意義。

不是嘴饞，是“腦饞”

關(guān)于肥胖，一般人可能只了解生活方式(如吃得多、動(dòng)得少)對(duì)其起到的影響，而并不知道它的內(nèi)在機(jī)制。目前，科學(xué)界對(duì)肥胖研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域主要在中樞神經(jīng)機(jī)制、遺傳因素以及脂肪細(xì)胞凋亡異常等。

從中樞神經(jīng)機(jī)制來(lái)說(shuō)，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)能量的吸收、儲(chǔ)備和利用都由中樞神經(jīng)系統(tǒng)感知，這是一個(gè)十分復(fù)雜的平衡系統(tǒng)，從而保持相對(duì)恒定的能量?jī)?chǔ)備和體重?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，下丘腦在調(diào)節(jié)體重方面起重要作用，其外側(cè)區(qū)(LHA)為“饑餓中樞”，是發(fā)動(dòng)攝食的主要神經(jīng)結(jié)構(gòu)，而腹內(nèi)側(cè)核(VMH) 為“飽中樞”，兩者功能相互制約，保持平衡。有科學(xué)家通過(guò)觀察人腦在攝入四種物質(zhì)(水、葡萄糖溶液、天門(mén)冬氨酰苯丙氨酸甲酯和麥芽糖糊精)的不同反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)只有葡萄糖能使下丘腦出現(xiàn)激活。說(shuō)明喜歡吃甜食的可不是我們的嘴巴，而是腦子。

“內(nèi)胖”更可怕

肥胖者的脂肪不僅外在表現(xiàn)為我們看得到的“胖”(也就是皮下脂肪增多)，還會(huì)積聚在內(nèi)臟周?chē)透渭?xì)胞內(nèi)。已有研究發(fā)現(xiàn)，腹腔內(nèi)脂肪含量與胰島素抵抗有更強(qiáng)的相關(guān)性。有研究發(fā)現(xiàn)腸系膜脂肪與心血管危險(xiǎn)因子相關(guān)性較高;而肝細(xì)胞內(nèi)的甘油三酯含量也與腹部脂肪含量密切相關(guān)。


磁共振成像掃描儀給正常女性和肥胖女性拍的圖片，除了體表脂肪，內(nèi)臟脂肪也清晰可見(jiàn)。

研究還表明，相對(duì)于外周脂肪多的人，內(nèi)臟脂肪增多(尤其是肝臟、胃、心臟、胰腺等部位)的人群患心臟病、II型糖尿病、高血壓的危險(xiǎn)性更高。

因此，對(duì)體內(nèi)脂肪組織分布的評(píng)價(jià)是研究肥胖機(jī)制重要的一部分，科學(xué)家需要一種方法用于測(cè)定腹部脂肪的分布，并可以區(qū)分皮下脂肪組織與腹腔內(nèi)脂肪。

用MRI“捕捉”肥胖出沒(méi)

目前，使用影像學(xué)方法是測(cè)定脂肪分布的一個(gè)重要方法。影像學(xué)方法對(duì)肥胖癥的研究主要有X射線、CT、超聲、磁共振(MR)等。其中MR無(wú)射線污染、無(wú)創(chuàng)，并可以從功能研究，組織成分分析、脂肪組織定量測(cè)量等多角度來(lái)綜合研究肥胖的機(jī)制，而磁共振波譜分析(MRS)則是目前能夠無(wú)創(chuàng)地相對(duì)定量分析人體肝細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)含量的方法。

國(guó)內(nèi)利用功能磁共振來(lái)進(jìn)行肥胖機(jī)制的研究尚不多見(jiàn)。衛(wèi)生部北京醫(yī)院放射科副主任陳敏教授多年來(lái)一直從事磁共振成像的臨床研究，他率先應(yīng)用功能性磁共振(fMRI)觀察不同體重者下丘腦對(duì)口服葡萄糖耐量試驗(yàn)的反應(yīng)。研究觀察到，不同體重者口服葡萄糖后在下丘腦部位均出現(xiàn)一過(guò)性的抑制反應(yīng)，但肥胖者抑制反應(yīng)出現(xiàn)的時(shí)間較正常體重者明顯延遲;抑制反應(yīng)的強(qiáng)度明顯低于正常體重者;抑制反應(yīng)恢復(fù)時(shí)間也明顯遲于正常體重者。從而可以推論不同體重者下丘腦對(duì)糖負(fù)荷的中樞反應(yīng)有所不同，肥胖者下丘腦對(duì)糖刺激反應(yīng)的敏感性有所降低。
 

紅色記號(hào)是fMRI顯示的肥胖者口服葡萄糖后下丘腦功能出現(xiàn)抑制反應(yīng)的區(qū)域。
 

受到口服葡萄糖的刺激后，肥胖組(O，綠色)一過(guò)性抑制信號(hào)的強(qiáng)度明顯低于正常體重組(C，藍(lán)色)，肥胖組從刺激信號(hào)產(chǎn)生開(kāi)始到恢復(fù)至基線的時(shí)間也有明顯延緩。以上兩張圖均由陳敏教授提供。

針灸減肥，有可能嗎?

盡管對(duì)肥胖機(jī)制和相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)的研究已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，但沒(méi)有解決的問(wèn)題還有很多。比如，為什么相似的肥胖程度，內(nèi)臟和外周脂肪的分布會(huì)因人而異;為什么有些藥物(如一些激素和促進(jìn)免疫功能的藥物)會(huì)使人的外周脂肪減少而內(nèi)臟脂肪增加，又比如，針灸為什么能減少人的食欲而起到減肥的效果。

由于青少年和兒童尚處于生長(zhǎng)時(shí)期，減肥藥不僅有肝腎毒性，還會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育，不能用于青少年和兒童，除了從多角度來(lái)綜合分析肥胖癥的機(jī)理，陳敏教授主持的“北京市青少年肥胖癥的功能磁共振研究”項(xiàng)目，就是希望通過(guò)fMRI對(duì)針灸減肥的中樞神經(jīng)機(jī)制進(jìn)行研究。

在研究中，陳敏將觀察肥胖癥者與正常對(duì)照者對(duì)食物視覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)刺激的反應(yīng)差異，以及肥胖者接受針刺減肥治療后對(duì)上述刺激反應(yīng)的變化。其次，利用MRI及MRS定量分析肥胖患者在針刺治療前后其外周肝臟、骨骼肌、腹部皮下脂肪、腹內(nèi)脂肪含量的變化。此外，他還將應(yīng)用免疫組化技術(shù)觀察肥胖大鼠在接受針刺減肥前后其下丘腦NPY(神經(jīng)肽Y)和五羥色胺(5-HT)[注]神經(jīng)元的數(shù)量和染色深度的變化，以對(duì)針灸減肥手段的療效進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而更深入全面的探討肥胖癥的機(jī)制。

目前，已通過(guò)此研究觀察到，經(jīng)治療后的肥胖青少年外周和內(nèi)臟脂肪均有減少，相關(guān)論文已發(fā)表于《替代與補(bǔ)充醫(yī)學(xué)雜志》(Journal of Alternative and Complementary Medicine)。

編者按：不過(guò)，陳敏教授也指出，由于研究對(duì)象是未成年人，需取得其監(jiān)護(hù)人同意接受針灸治療，目前實(shí)驗(yàn)樣本量較小。另外，還存在一些不可控因素，比如沒(méi)有對(duì)照組;對(duì)青少年接受針灸治療后飲食和運(yùn)動(dòng)狀況也沒(méi)有嚴(yán)格的控制等。接下來(lái)，他還希望能在暑期通過(guò)類(lèi)似于減肥夏令營(yíng)的形式，針對(duì)更大的樣本量、展開(kāi)對(duì)各項(xiàng)影響因素控制更嚴(yán)格的進(jìn)一步研究。

此項(xiàng)目由北京市科委科普專項(xiàng)基金資助。

[注]：神經(jīng)肽Y(NPY)在中樞能夠促進(jìn)食欲，并因此成為節(jié)食藥物的靶點(diǎn);五羥色胺(5-HT)可以控制食欲，提高飽食中樞的敏感性。