减肥效果怎么样,可能是天生的?
按BMI(体重指数)来计算,中国成年人中已经有将近一半处于超重(BMI=24-28)甚至肥胖(BMI≥28.0)状态[1]。众多国人如果不是正在减肥,就是还在下定减肥的决心。
简单来说,减肥的秘诀在于制造“热量缺口”。让身体消耗的热量比摄入的热量更多,使之不得不动用储存的脂肪和其他能量储备来弥补这一缺口,是达成减肥目标的关键步骤(但也要当心可能随之而来的肌肉流失)[2][3]。
少摄入热量和多消耗热量,是制造这个缺口的两种思路。可气人的是,减肥这事并非人人平等。同样是费了九牛二虎之力“管住嘴”(少摄入)、“迈开腿”(多消耗),有的人蹭蹭“掉肉”,也有人体重秤上的数字纹丝不动。
出现这种情况,有时候是因为减肥过程中基础代谢降低,每日消耗的能量变少,使体重出现了“平台期”[4]。但即便是初始条件完全相同、努力程度也完全相同的两个人,得到的减肥效果也不一定都一样,而这事很可能是天生的。
今年6月发表在《分子代谢》(Molecular Metabolism)杂志上一篇题为《PGC-1α可变剪接变体的适应性基因表达对全身能量代谢的调节》(Adaptive gene expression of alternative splicing variants of PGC-1α regulates whole-body energy metabolism)的论文阐述了其中一种机制[5]。
PGC-1α是一种转录共激活因子,参与线粒体生成、能量稳态维持和产热在内多种代谢过程的调节,你可以将其简单理解成调控身体代谢的一个开关。除了“经典款”PGC-1αa外,研究人员还在实验小鼠和人体内发现了它的两种变体PGC-1αb和PGC-1αc。
运动时,PGC-1α的增加能帮助我们的身体更好地“燃烧”能量。不过,在这项最新研究中,研究人员发现带动PGC-1α总体数量上升的并非是“经典”的PGC-1αa,而是PGC-1αb和PGC-1αc。数据显示,相较于数量变化并不明显的PGC-1αa,PGC-1αb和PGC-1αc都伴随着运动在小鼠骨骼肌中出现了显著增长。
虽然PGC-1α的这几种变体有着相似的生理功能,但PGC-1αb和PGC-1αc在数量上的优势使得它们成为了促进运动中能量消耗的“主力军”。这也意味着,产生PGC-1αb和PGC-1αc能力更强的人,或许能够以同样的运动量消耗更多的能量,从而更容易维持健康体重。反之,则更有可能变得肥胖。
PGC-1α各种变体的数量多少,又是由其编码基因表达水平决定的,它的背后是PPARGC1A基因[6]。实际上,PPARGC1A 只是科学家目前发现的与肥胖相关的数十种基因中的一种。减肥是否有效,基因“天赋”这一因素可能比我们想的更为重要。
2021年的一项综述研究分析了来自24项研究中3012名参与者的数据,筛选出了13种与运动效果相关的基因。研究人员发现,取决于你所参与的运动类型,基因可能在很大程度上影响了运动效果[7]。
其中,力量训练的效果与基因的关联度最高,13种候选基因中,有6种与肌肉力量相关,它们可以解释72%的训练效果差异。而有氧运动方面,则是9种候选基因解释了44%的差异。只有无氧运动的效果受到基因影响较小,4种候选基因只解释了10%的差异。
普通人在进行锻炼时,往往会选择力量训练和更容易长时间坚持的有氧运动。从这个角度来讲,我们挥汗如雨能有多大作用,可能有一大半在走进健身房之前就已经决定了。
除了通过运动消耗热量,我们的身体如何转化和储存所摄入的热量,也是减肥效果的决定因素,这同样和基因密切相关。有一种基因干脆就叫脂肪质量和肥胖相关基因(fat mass and obesity-associated gene,FTO),它是目前发现最早、与肥胖关联最为紧密的基因[8][9]。FTO人人都有,但它的变异可能会让携带者更“易胖”。
FTO表达水平高的人,会更有可能在高热量的饮食后储存脂肪[10]。而且,FTO也会引发瘦素抵抗,影响着我们对瘦素的“敏感度”。瘦素是一类能够调节代谢、抑制食欲的激素,当它起不到应有的作用,我们会更不容易体验到饱腹感,在不该吃东西的时候胡吃海塞[11][12]。
也就是说,如果我们碰巧携带的是FTO的“易胖”基因型,哪怕和其他人在锻炼上花的时间都一样长,我们还是更有可能在一顿“欺骗餐”后前功尽弃,平时也更容易“不小心”吃下更多东西,使得减肥效果截然不同。
除了FTO之外,ADIPOQ基因(促进能量消耗)、INSIG2基因(调节胆固醇和脂肪酸合成)、PCSK1基因(调节胰岛素的生物合成)等参与代谢调控的基因也与我们是否容易“长肉”高度相关,影响着我们的减肥效果[13]。
总而言之,体重是一个多基因参与调控的过程。单一的基因差异多数情况下不至于有决定性的影响,但多个基因的共同作用使得在看似相同的外部条件下,不同人之间“长肉”和“掉秤”的情况也许会有明显差别。
值得一提的是,在减肥的道路上,男性和女性要面对的障碍也并不完全相同。由于体脂率更高、肌肉更少,女性的基础代谢率更低,平常消耗的热量更少,因而更难减肥成功。尤其是在进入更年期之后,女性会因为激素变化出现肌肉减少、腹部脂肪增加的情况,基础代谢进一步降低,减肥还会变得更加困难[14][15]。
讽刺的是,如果我们已经进入了超重状态,即便之后把体重降了下来,我们消耗热量的效率也可能比那些原本就瘦的人要低。换句话说,之前胖过的人,也比一般人更容易发胖,这给维持体重又出了一道难题。
这是因为在减肥过程中,我们的肌肉会发生变化,使得我们在日常活动和中等强度有氧运动中消耗的卡路里比原本就是这个体重的人少20%到25%。这意味着我们不但更加需要注意避免日常摄入的热量超标,也需要更大的运动量,才能够实现消耗的卡路里“达标”[16]。
但与此同时,我们对食物的渴望依旧会很强烈。有研究发现,在体重下降一年之后,人们体内与食欲相关的激素(如瘦素、胃饥饿素等)的水平仍可能保持在一个较高的状态,而不是恢复到减肥前的水平,这可不是一个好消息[17]。
尽管有着这么多先天因素让一些人生来就更易长胖、更难减肥,为了达到更健康的状态(当然,并非越瘦越好),我们还是不应该放弃努力。一个振奋人心的消息是,即便是携带了更“易胖”的FTO基因型,在接受减肥治疗干预期间,减肥效果也并不会比普通人更差[18]。
参考文献:
[1] Chen, K., Shen, Z., Gu, W., Lyu, Z., Qi, X., Mu, Y., ... & Meinian Investigator Group. (2023). Prevalence of obesity and associated complications in China: A cross‐sectional, real‐world study in 15.8 million adults. Diabetes, Obesity and Metabolism, 25(11), 3390-3399.
[2] Strasser, B., Spreitzer, A., & Haber, P. (2007). Fat loss depends on energy deficit only, independently of the method for weight loss. Annals of Nutrition and Metabolism, 51(5), 428-432.
[3] Weiss, E. P., Jordan, R. C., Frese, E. M., Albert, S. G., & Villareal, D. T. (2017). Effects of weight loss on lean mass, strength, bone, and aerobic capacity. Medicine and science in sports and exercise, 49(1), 206.
[4] Sarwan, G., & Rehman, A. (2022). Management of weight loss plateau. In StatPearls [Internet]. StatPearls Publishing. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK576400/
[5] Nomura, K., Kinoshita, S., Mizusaki, N., Senga, Y., Sasaki, T., Kitamura, T., ... & Ogawa, W. (2024). Adaptive gene expression of alternative splicing variants of PGC-1α regulates whole-body energy metabolism. Molecular Metabolism, 101968.
[6] Haemmerle, G., Moustafa, T., Woelkart, G., Büttner, S., Schmidt, A., Van De Weijer, T., ... & Zechner, R. (2011). ATGL-mediated fat catabolism regulates cardiac mitochondrial function via PPAR-α and PGC-1. Nature medicine, 17(9), 1076-1085.
[7] Chung, H. C., Keiller, D. R., Roberts, J. D., & Gordon, D. A. (2021). Do exercise-associated genes explain phenotypic variance in the three components of fitness? A systematic review & meta-analysis. PLoS One, 16(10), e0249501.
[8] Yin, D., Li, Y., Liao, X., Tian, D., Xu, Y., Zhou, C., ... & Peng, C. (2023). FTO: a critical role in obesity and obesity-related diseases. British Journal of Nutrition, 130(10), 1657-1664.
[9] Harbron, J., Van der Merwe, L., Zaahl, M. G., Kotze, M. J., & Senekal, M. (2014). Fat mass and obesity-associated (FTO) gene polymorphisms are associated with physical activity, food intake, eating behaviors, psychological health, and modeled change in body mass index in overweight/obese Caucasian adults. Nutrients, 6(8), 3130-3152.
[10] Merkestein, M., Laber, S., McMurray, F., Andrew, D., Sachse, G., Sanderson, J., ... & Cox, R. D. (2015). FTO influences adipogenesis by regulating mitotic clonal expansion. Nature communications, 6(1), 6792.
[11] Liu, S., Song, S., Wang, S., Cai, T., Qin, L., Wang, X., ... & Li, L. (2024). Hypothalamic FTO promotes high-fat diet-induced leptin resistance in mice through increasing CX3CL1 expression. The Journal of Nutritional Biochemistry, 123, 109512.
[12] 曹艳强, & 魏守刚. (2019). 瘦素信号转导与瘦素抵抗研究进展. 中国公共卫生, 35(6), 789-792.
[13] Genes and Obesity. (2013, May 17). Centers for Disease Control and Prevention. https://archive.cdc.gov/#/details?url=https://www.cdc.gov/genomics/resources/diseases/obesity/obesedit.htm
[14] Why It Really Is Harder for Women To Lose Weight (and What To Do About It). (2024, March 21). Cleveland Clinic. https://health.clevelandclinic.org/why-it-really-is-harder-for-women-to-lose-weight-and-what-to-do
[15] Ko, S. H., & Jung, Y. (2021). Energy metabolism changes and dysregulated lipid metabolism in postmenopausal women. Nutrients, 13(12), 4556.
[16] Rosenbaum, M., & Leibel, R. L. (2010). Adaptive thermogenesis in humans. International journal of obesity, 34(1), S47-S55.
[17] Sumithran, P., Prendergast, L. A., Delbridge, E., Purcell, K., Shulkes, A., Kriketos, A., & Proietto, J. (2011). Long-term persistence of hormonal adaptations to weight loss. New England Journal of Medicine, 365(17), 1597-1604.
[18] Livingstone, K. M., Celis-Morales, C., Papandonatos, G. D., Erar, B., Florez, J. C., Jablonski, K. A., ... & Mathers, J. C. (2016). FTO genotype and weight loss: systematic review and meta-analysis of 9563 individual participant data from eight randomised controlled trials. bmj, 354.
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