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转载科技日报-《用磁共振“看清”肥胖》
作者:   时间:2013年11月12日 【字号: 】【打印本页】【关闭】

过去20年间,北京市少年儿童的肥胖率增长了5-7倍,全市0-18岁的儿童青少年,有1/5为超重或肥胖,肥胖率居全国之首。

据北京市疾病预防控制中心慢性病研究所的监测,目前北京市6-18岁儿童青少年的糖尿病患病率高达5.4‰,而且肥胖程度越严重,II型糖尿病的发病率越高。此外,儿童肥胖症还与成人肥胖症、高血压、冠心病有关。因此,加强对肥胖机制的研究,对于防治青少年肥胖以及提高其成年后的健康水平有着积极的意义。

卫生部北京医院放射科的陈敏教授在磁共振领域钻研多年,他承担的北京市自然科学基金资助项目——北京市青少年肥胖症的功能磁共振研究,利用功能磁共振来研究肥胖机制,从而对肥胖症进行了更深入、全面的探讨。

揭示肥胖的神秘之源

关于肥胖,一般人可能只了解生活方式,例如吃得多、动得少等,对其起到的影响,而并不知道引起肥胖的内在机制。目前,科学界对肥胖研究的热点领域主要在中枢神经机制、遗传因素以及脂肪细胞凋亡异常等。

从中枢神经机制来说,营养物质能量的吸收、储备和利用都由中枢神经系统感知,这是一个十分复杂的平衡系统,从而保持相对恒定的能量储备和体重。科学家们发现,下丘脑在调节体重方面起重要作用,其外侧区(LHA )为“饥饿中枢”,是发动摄食的主要神经结构,而腹内侧核(VMH) 为“饱中枢”,两者功能相互制约,保持平衡。有科学家通过观察人脑在摄入四种物质(水、葡萄糖溶液、天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯和麦芽糖糊精)的不同反应,发现只有葡萄糖能使下丘脑出现激活,而水、天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯和麦芽糖糊精均不能引起下丘脑的反应,说明“嗜甜”这种现象正是我们的大脑在作祟。

警惕肥胖的内在表现

胖者的脂肪不仅外在表现为我们看得到的“胖”,还会积聚在内脏周围和肝细胞内。已有研究发现,腹腔内脂肪含量与胰岛素抵抗有更强的相关性。有研究发现肠系膜脂肪与心血管危险因子相关性较高;而肝细胞内的甘油三酯含量也与腹部脂肪含量密切相关。

研究表明相对于外周脂肪多的人,内脏脂肪增多的人群患心脏病、II型糖尿病、高血压的危险性更高。

因此,对体内脂肪组织分布的评价是研究肥胖机制重要的一部分,科学家需要一种方法用于测定腹部脂肪分布,并可以区分皮下脂肪组织与腹腔内脂肪组织。

研究肥胖的技术手段

目前,使用影像学方法是测定脂肪分布的一个重要方法。影像学方法对肥胖症的研究主要有X射线、CT、超声、磁共振(MR)等。其中MR无射线污染、无创,并可以从功能研究、组织成分分析、脂肪组织定量测量等多角度来综合研究肥胖的机制,而磁共振波谱分析(MRS)则是目前唯一能够无创地相对定量分析人体肝细胞内脂质含量的方法。

国内利用功能磁共振来进行肥胖机制的研究尚不多见。卫生部北京医院放射科的陈敏教授在磁共振领域已钻研多年,他率先应用功能性磁共振(fMRI)观察不同体重者下丘脑对口服葡萄糖耐量试验的反应。研究观察到,不同体重者口服葡萄糖后在下丘脑部位均出现一过性的抑制反应,但肥胖者抑制反应出现的时间较正常体重者明显延迟;抑制反应的强度明显低于正常体重者;抑制反应恢复时间也明显迟于正常体重者。从而可以推论不同体重者下丘脑对糖负荷的中枢反应有所不同,肥胖者下丘脑对糖刺激反应的敏感性有所降低。

受到口服葡萄糖的刺激后,肥胖症组一过性抑制信号的强度明显低于正常体重组,肥胖症组从刺激信号产生开始到恢复至基线的时间也有明显延缓。

治疗肥胖的探索之路

尽管对肥胖机制和相关神经递质的研究已经取得了很大进展,但没有破解的谜团还有很多。比如,为什么相似的肥胖程度,内脏和外周脂肪的分布会因人而异;比如,为什么有些药物(如一些激素和促进免疫功能的药物)会使人的外周脂肪减少而内脏脂肪增加,又比如,针灸为什么能减少人的食欲而起到减肥的效果。

由于青少年和儿童尚处于生长时期,减肥药不仅有肝肾毒性,还会影响其生长发育,不能用于青少年和儿童,除了从多角度来综合分析肥胖症的机理,陈敏教授还希望通过fMRI对针灸减肥的中枢神经机制进行研究。

  在研究中,陈敏教授将首先观察肥胖症者与正常对照者对食物视觉、嗅觉、味觉刺激的反应差异,以及肥胖症者接受针刺减肥治疗(即针灸减肥)后对上述刺激反应的变化。其次,利用MRI及MRS定量分析肥胖症患者在针刺治疗前后其外周肝脏、骨骼肌、腹部皮下脂肪、腹内脂肪含量的变化。

  此外他还将应用免疫组化技术观察肥胖大鼠在接受针刺减肥前后其下丘脑神经肽Y(NPY)和五羟色胺(5-HT)神经元的数量和染色深度的变化,以对针灸减肥手段的疗效进行评价,从而更深入全面的探讨肥胖症的机制。  

不过,陈敏教授也指出,由于研究对象是未成年人,需取得其监护人同意接受针灸治疗,目前实验样本量较小。另外,还存在一些不可控因素,比如没有对照组;对青少年接受针灸治疗后饮食和运动状况也没有严格的控制等。下一步他希望能在暑假通过减肥夏令营的形式,针对更大的样本量、展开对各项影响因素控制更严格的研究。

注:过去对下丘脑摄食的研究局限于神经递质及其受体的研究,如去甲肾上腺素、多巴胺、五羟色胺。而近年来,更多重要的神经信号被发现,比如瘦素、胰岛素、神经肽、前阿黑皮素等等。除下丘脑之外,大脑其它组织也参与食欲调节系统,例如垂体、低位脑干等。

神经肽Y在中枢能够促进食欲,并因此成为节食药物的靶点;而五羟色胺则可以控制食欲,提高饱食中枢的敏感性。

文章来源:2012.7.19科技日报,8版

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