原文作者:Tahnbee Kim & Scott M. Sternson
代謝物 Lac-Phe 跟運(yùn)動誘導(dǎo)的 " 肌肉燒灼感 " 有點(diǎn)關(guān)系。如今證實(shí)這種分子能降低小鼠、賽馬及人類運(yùn)動后的食物攝入,還能促進(jìn)肥胖小鼠體重減輕。
長期鍛煉有助于減輕體重——只要增加的能量消耗大于后續(xù)食物能量攝入。Li 等人在《自然》上發(fā)表文章 [ 1 ] ,描述了代謝過程的一種產(chǎn)物(代謝物分子)。這種分子在小鼠運(yùn)動時釋放,而后抑制小鼠食欲。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn),為更好地理解運(yùn)動的生理結(jié)果開辟新徑。
Li 等人用的技術(shù)是一種無偏差的代謝組學(xué)方法,以識別哪些分子在小鼠、賽馬及人類高強(qiáng)度運(yùn)動后的血液循環(huán)中含量增加。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),特別是Lac-Phe這個代謝物,在三個物種中都有大幅增加。這一結(jié)果與既往一篇人類相關(guān)報(bào)道相符 [ 2 ] 。Lac-Phe 是乳酸(lactate)和苯丙氨酸(phenylalanine)的共軛物。乳酸是劇烈運(yùn)動后的副產(chǎn)物,產(chǎn)生肌肉疲勞的燒灼感,而苯丙氨酸則是一種必需氨基酸。
該團(tuán)隊(duì)研究了 Lac-Phe 對高脂飲食小鼠產(chǎn)生的代謝和行為影響。他們給飲食致肥胖(diet-induced obese,DIO)小鼠注射高于生理劑量的 Lac-Phe,結(jié)果抑制小鼠進(jìn)食超過 12 小時。Li 等人還發(fā)現(xiàn),給 DIO 小鼠注射 Lac-Phe 超過 10 天,導(dǎo)致每日食物消耗量降低、體重減輕,且這種體重下降特異地來源于脂肪組織減少。但是單一的乳酸或苯丙氨酸都不能影響食欲,而且注射 Lac-Phe 也不能改變低脂飲食體瘦小鼠的進(jìn)食行為。以上結(jié)果說明循環(huán) Lac-Phe 增加能特異性抑制高脂飲食肥胖小鼠的進(jìn)食行為。
Li 等人的結(jié)果證實(shí)了既往的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn) [ 2 ] ,即 Lac-Phe 由肌肽二肽酶 2(carnosine dipeptidase 2,CNDP2)產(chǎn)生。他們表明,CNDP2 產(chǎn)生 Lac-Phe 這一過程,有賴于乳酸的可用性,這一發(fā)現(xiàn)于這類代謝物產(chǎn)生自鍛煉的結(jié)果一致。基因編輯 DIO 小鼠,使之缺乏 CNDP2 酶,則小鼠無法上調(diào)產(chǎn)生 Lac-Phe 來應(yīng)對運(yùn)動變化。但是,不運(yùn)動的突變小鼠在進(jìn)食和體重上跟對照組沒有顯著差異。這就說明CNDP2 不是基礎(chǔ)能量維持所需的。
最后,Li 等人同時喂予小鼠高脂食物并安排其每日運(yùn)動計(jì)劃,以此研究運(yùn)動對小鼠體重的影響。對照組小鼠在這種管理方式下體重維持穩(wěn)定。但是缺乏 CNDP2 的小鼠,食欲上漲、體重增加,原因之一是小鼠吃得更多,來滿足其增加的能量消耗,原因之二就是小鼠攝入的是增肥食物。所以,CNDP2 介導(dǎo)的 Lac-Phe 產(chǎn)生,是一個依賴運(yùn)動的過程,能促進(jìn)高脂飲食小鼠減輕體重(圖 1)。

圖 1 | Lac-Phe 產(chǎn)生的分子通路。Li 等人研究雄性小鼠劇烈運(yùn)動及高脂飲食后發(fā)生的變化。運(yùn)動刺激肌肉細(xì)胞產(chǎn)生乳酸分子,而后作者發(fā)現(xiàn),代謝物 Lac-Phe 分子,由乳酸和苯丙氨酸(一種氨基酸)經(jīng) CNDP2 酶催化合成,發(fā)生該過程的細(xì)胞類型未明——可能是免疫細(xì)胞,也可能是上皮細(xì)胞。Lac-Phe 進(jìn)入血液,與小鼠食欲下降、脂肪量減少、體重減輕有關(guān)。
以上這些發(fā)現(xiàn),在產(chǎn)生 Lac-Phe、抑制食欲、降低體脂三者間建立了聯(lián)系。但是 Lac-Phe 發(fā)揮作用的生理過程尚不得而知。Li 等人報(bào)道,CNDP2 表達(dá)于小鼠幾種細(xì)胞類型,尤其高表達(dá)于免疫細(xì)胞和上皮細(xì)胞。這兩種細(xì)胞都覆蓋在身體器官表面。今后需要更多的研究,來確定是否是這兩種亦或是其他細(xì)胞類型負(fù)責(zé)運(yùn)動誘導(dǎo)的 Lac-Phe 生物合成過程。
Lac-Phe 能抑制進(jìn)食 12 小時,這個現(xiàn)象很有意思,因?yàn)檫\(yùn)動后其在血液循環(huán)中的時間不超過一小時。這說明 Lac-Phe 對于信號通路能產(chǎn)生長效影響,來改變進(jìn)食行為。但一種 Lac-Phe 受體蛋白及表達(dá)受體的細(xì)胞類型,尚未確定。
尤為值得注意的是,Lac-Phe 可能直接或間接地影響控制進(jìn)食行為的神經(jīng)元。神經(jīng)環(huán)路可以通過至少三種不同的過程影響食欲 [ 3 ] :能量感知系統(tǒng),它維持正常身體機(jī)能;飽足環(huán)路,它對生理應(yīng)激高度敏感;以及獎勵驅(qū)動的食欲通路。調(diào)節(jié)其中任一通路得到的結(jié)果都跟文章報(bào)道的數(shù)據(jù)相符。Lac-Phe 選擇性降低高脂飲食小鼠的食欲,這個結(jié)果提示 Lac-Phe 影響的可能是愉悅性進(jìn)食,但還需要進(jìn)一步證實(shí)。
Lac-Phe 并不是唯一一種運(yùn)動產(chǎn)生的食欲抑制分子。生長分化因子 15、酪酪肽、胰高血糖素樣肽 -1,也都能抑制進(jìn)食,且在人運(yùn)動后含量增加 [ 4-6 ] 。這些分子也都具有其他的代謝功能,能影響能量消耗、胰島素敏感性和血糖水平。長期注射 Lac-Phe 會提高 DIO 小鼠組織血糖攝取量,但 Li 等人認(rèn)為這是體重下降產(chǎn)生的間接結(jié)果。今后的研究興趣點(diǎn),可以為Lac-Phe 是否直接影響組織攝取葡萄糖——這能提示 Lac-Phe 抑制食欲以外的作用,比如它可能參與運(yùn)動中的營養(yǎng)物質(zhì)利用。
部分臨床研究證實(shí),男性運(yùn)動后食欲會受到抑制,但這一現(xiàn)象在女性中的支持證據(jù)不多 [ 6-9 ] 。Li 等人也只研究了雄性小鼠,因此以后還應(yīng)研究雌性小鼠中 Lac-Phe 的作用。更廣泛的說,研究運(yùn)動中血漿 Lac-Phe 水平跟食欲抑制、體重下降的程度之間的關(guān)系,也非常重要。血漿 Lac-Phe 水平高低,是否會影響運(yùn)動減重的效果好壞呢?
運(yùn)動誘導(dǎo)食欲抑制在演化適應(yīng)過程的作用也發(fā)人深思。一種可能的作用是,Li 等人研究的這種劇烈運(yùn)動類型,代表著一種壓力源,危及著當(dāng)下的生存:攝入能量的優(yōu)先級降低了,因?yàn)殚L期生存才需要攝入能量。舉個例子來說,要躲避捕食者的話,最好不要因?yàn)轲囸I分心。
Li 等人的發(fā)現(xiàn)是個起點(diǎn),由此開始研究運(yùn)動誘導(dǎo)超重小鼠體重下降的分子通路。不僅如此,鍛煉誘導(dǎo)男性血漿 Lac-Phe 水平上升,意味著如果 Lac-Phe 在管理食欲和控制體重方面的作用在人類中也得到證實(shí),可能借此精進(jìn)人們體重管理的方式。但要注意的是,社交飯局、高卡路里美食方便可得等多種因素,都會影響任一獨(dú)立干預(yù)措施的效果。最后,無論現(xiàn)在的發(fā)現(xiàn)是否適用于人類,多管齊下的策略或許才是對抗肥胖的最佳方式。
原文地址:http://www.myzaker.com/article/6343a6768e9f0906e91403ac
轉(zhuǎn)載請注明:運(yùn)動的奇妙buff:“邁開腿”如何助于“管住嘴”? | 快導(dǎo)航網(wǎng)