任何曾經(jīng)試圖減掉幾公斤贅肉的人都知道這種挫敗感：體重一開始會(huì)下降，但幾周后又會(huì)恢復(fù)——溜溜球效應(yīng)（yo-yo effect）發(fā)作了。在一項(xiàng)新的研究中，來自蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員如今能夠證實(shí)這一切都是表觀遺傳學(xué)造成的。

相關(guān)研究結(jié)果于2024年11月18日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標(biāo)題為“Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss”。論文通訊作者為蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與代謝表觀遺傳學(xué)教授Ferdinand von Meyenn。

表觀遺傳學(xué)是遺傳學(xué)的一部分，它所依據(jù)的不是堿基序列，而是堿基序列上微小但具有特征性的化學(xué)標(biāo)記。堿基序列是經(jīng)過長(zhǎng)期進(jìn)化而來的；我們都從父母那里繼承了這些序列。

另一方面，表觀遺傳標(biāo)記則更具動(dòng)態(tài)性：環(huán)境因素、飲食習(xí)慣和身體狀況（如肥胖）會(huì)在人的一生中改變這些標(biāo)記。但它們可以保持穩(wěn)定很多年，有時(shí)甚至幾十年，在此期間，它們?cè)跊Q定哪些基因在細(xì)胞中活躍、哪些不活躍方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

論文共同第一作者、von Meyenn團(tuán)隊(duì)的博士生Laura Hinte說，“表觀遺傳學(xué)告訴細(xì)胞它是什么樣的細(xì)胞，它應(yīng)該做什么。”

肥胖的表觀遺傳記憶

在Hinte、von Meyenn和他們的同事Daniel Castellano Castillo的領(lǐng)導(dǎo)下，他們尋找了小鼠溜溜球效應(yīng)的分子原因。他們分析了超重小鼠和通過節(jié)食減掉多余體重的小鼠的脂肪細(xì)胞。他們的研究發(fā)現(xiàn)，肥胖會(huì)導(dǎo)致脂肪細(xì)胞的細(xì)胞核發(fā)生特征性的表觀遺傳變化。這些變化的特別之處在于，即使在節(jié)食之后，它們依然存在。

von Meyenn說，“脂肪細(xì)胞會(huì)記住超重的狀態(tài)，并且更容易恢復(fù)到這種狀態(tài)?！彼麄兡軌蜃C實(shí)帶有這些表觀遺傳標(biāo)記的小鼠在再次攝入高脂肪飲食后體重恢復(fù)得更快。“這意味著我們找到了溜溜球效應(yīng)的分子基礎(chǔ)?！?/p>

人類脂肪組織在減肥手術(shù)誘導(dǎo)的體重減少后保留了細(xì)胞轉(zhuǎn)錄的變化

他們還在人類身上發(fā)現(xiàn)了這種機(jī)制的證據(jù)。他們分析了曾接受過胃縮小術(shù)或胃旁路手術(shù)的超重者的脂肪組織活檢樣本。這些組織樣本來自卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院以及萊比錫、德累斯頓和卡爾斯魯厄醫(yī)院開展的多項(xiàng)研究。在這些樣本中，他們分析的是基因表達(dá)而不是表觀遺傳標(biāo)記。不過，他們獲得的研究結(jié)果與針對(duì)小鼠的研究結(jié)果一致。

預(yù)防是關(guān)鍵

他們尚未研究的問題是，脂肪細(xì)胞能記住肥胖多久。Hinte說，“脂肪細(xì)胞是長(zhǎng)壽細(xì)胞。在我們的身體用新細(xì)胞取代它們之前，它們平均能活十年?！?/p>

目前還無(wú)法用藥物改變脂肪細(xì)胞的細(xì)胞核中的相關(guān)表觀遺傳標(biāo)記，從而消除表觀遺傳記憶。Hinte說，“也許將來我們能做到這一點(diǎn)。但目前，我們不得不忍受這種記憶效應(yīng)。”

von Meyenn 補(bǔ)充說，“正是因?yàn)檫@種記憶效應(yīng)，所以首先避免超重是非常重要的，因?yàn)檫@是對(duì)付溜溜球效應(yīng)最簡(jiǎn)單的方法?！彼麄儗⑦@一信息主要傳達(dá)給兒童、青少年及其父母。

在這項(xiàng)新的研究中，他們首次證實(shí)脂肪細(xì)胞擁有肥胖的表觀遺傳記憶。不過，他們并不認(rèn)為脂肪細(xì)胞是唯一具有這種記憶的細(xì)胞。

von Meyenn說，“其他身體細(xì)胞也可能在溜溜球效應(yīng)中發(fā)揮作用?！笨梢韵胂?，大腦、血管或其他器官中的細(xì)胞也會(huì)記住肥胖，并促成這種效應(yīng)。至于實(shí)際情況是否如此，這正是他們接下來想弄清楚的。（生物谷Bioon.com）

參考資料：

Laura C. Hinte et al. Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss. Nature, 2024, doi:10.1038/s41586-024-08165-7.