人到中年,總會(huì)在某天(或某幾天)不經(jīng)意間發(fā)現(xiàn),眼角長(zhǎng)出了一道皺紋,發(fā)根冒出一縷白發(fā),褲子的扣子怎么這么難扣上?顯然,衣服不會(huì)突然縮水,它只會(huì)暴露一個(gè)殘酷的事實(shí):你腰圍漲了。這種現(xiàn)象俗稱為“中年發(fā)?!?。
不是所有中年人都會(huì)發(fā)福。但此前研究一致表明,在人生的中年時(shí)期(約 30 歲至 60 歲),多數(shù)人體重都會(huì)悄悄增加。比如,一項(xiàng)針對(duì)美國(guó)人體重增長(zhǎng)的估算表明,在 21 歲到 55 歲之間,體重平均每年增加 0.5 至 1 千克;另一項(xiàng)研究則表明,無(wú)論初始體重、種族等條件如何,女性在 40 歲至 60 歲之間,體重平均每年增加 0.7 千克。
一些中年人可能會(huì)為自己抱屈,明明每天的忙碌程度,并不比年輕時(shí)低,每天的飯量也沒(méi)有增長(zhǎng)太多。這意味著,能量的消耗和攝入都沒(méi)有顯著變化,難不成是因?yàn)楹染坪榷嗔耍磕橇硪徊糠秩烁?,日常不怎么飲酒的自己,為什么也?huì)長(zhǎng)出所謂的“啤酒肚”呢?
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更令人悲傷的是,隨著年齡增長(zhǎng),六塊腹肌很容易變成松垮的一塊,再想變回去會(huì)更難。很多人發(fā)現(xiàn),胡吃海塞幾頓后,年輕時(shí)只需要節(jié)食幾頓或是集中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間就能輕易減重,到了中年卻遠(yuǎn)沒(méi)有這么輕松。
中年發(fā)福雖然說(shuō)是“?!保w檢報(bào)告上一片飄紅的數(shù)字無(wú)一不在指出:請(qǐng)不要自我安慰。事實(shí)上,腰腹部堆積的內(nèi)臟脂肪是導(dǎo)致各種代謝紊亂的重要危險(xiǎn)因素。研究一致表明,腹部脂肪會(huì)增加患糖尿病、心臟病和其他慢性疾病的風(fēng)險(xiǎn)。但腹部脂肪為何會(huì)隨年齡增長(zhǎng),一直令科學(xué)家百思不得其解。近日,一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》(Science)的研究發(fā)現(xiàn),衰老這個(gè)過(guò)程會(huì)觸發(fā)一種新型成體干細(xì)胞的產(chǎn)生,進(jìn)而促進(jìn)人體大量生成新的脂肪細(xì)胞。
新陳代謝可不背鍋
許多人可能會(huì)將肚子上這些頑固的肉肉,歸咎于“年紀(jì)大了,新陳代謝減慢了”這一說(shuō)法。但其實(shí)我們常聽說(shuō)的這些說(shuō)法,比如“人體新陳代謝會(huì)在青春期間加快”“中年,特別是更年期時(shí)身體代謝會(huì)減慢”“男性的新陳代謝速率比女性快”等,始終缺乏真正的科學(xué)依據(jù)。不過(guò),2021 年一項(xiàng)發(fā)表于《科學(xué)》的綜合研究澄清了這些說(shuō)法中的謬誤。
2014 年,英國(guó)阿伯丁大學(xué)(University of Aberdeen)和中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所代謝領(lǐng)域的研究者約翰·斯皮克曼(John Speakman)組織了一項(xiàng)國(guó)際合作,全球各地的十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室利用雙標(biāo)水法——測(cè)量日常能量消耗的公認(rèn)黃金標(biāo)準(zhǔn)——收集了多年數(shù)據(jù),最終測(cè)量了 6400 多人的代謝數(shù)據(jù),涉及的年齡范圍從 8 天大的嬰兒到 90 多歲的老年人。2021 年,這個(gè)聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布了一項(xiàng)開創(chuàng)性的研究成果,描述了年齡與體型對(duì)每日能量消耗的影響。
圖片來(lái)源:《環(huán)球科學(xué)》2023 年 2 月刊《代謝真相:人類如何走上巔峰》第 34 頁(yè)圖表“測(cè)量新陳代謝”。
其中,體型越大,代謝率就越高,這一結(jié)論顯然符合預(yù)期。因?yàn)槿ブw重,即肌肉和其他器官的重量,是預(yù)測(cè)每日能量消耗最有效的指標(biāo)。而在拋開體型因素對(duì)代謝率的影響后,研究人員得以僅僅關(guān)注代謝率在人類不同年齡段的變化。結(jié)果顯示,在出生后的第一年,新生兒的代謝率會(huì)急劇攀升。而最令人驚喜的結(jié)論是:從 20 歲到 60 歲,新陳代謝可以說(shuō)非常穩(wěn)定,中年時(shí)期沒(méi)有減少,在更年期也沒(méi)有變化。
事實(shí)上,隨著年齡增長(zhǎng),新陳代謝的確會(huì)降低,不過(guò)這要在 60 歲時(shí)才會(huì)發(fā)生。這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),60 歲后,新陳代謝每 10 年會(huì)下降 7%左右,90 歲的老年人日常能量消耗比 50 多歲的成年人低 20%~25%。這項(xiàng)研究已經(jīng)能說(shuō)明,三四十歲的中年發(fā)福與新陳代謝可沒(méi)什么關(guān)系。既然如此,中年人身上的肉肉又是從何而來(lái),因何而來(lái)呢?
偏愛腹腔的脂肪組織
如果稍加留意,你會(huì)發(fā)現(xiàn)中年人很少勻稱地發(fā)福,脂肪似乎格外偏愛腰腹部。這是一個(gè)非常值得關(guān)注的點(diǎn),因?yàn)橹酒鋵?shí)主要分為內(nèi)臟脂肪(包裹在臟器周圍,常見于腹腔)和皮下脂肪(藏在皮膚最下層,可用手指捏住皮膚可以感受到,主要聚集在臀部、大腿和腹部)兩類。而中年易漲卻不易減的脂肪,主要就是內(nèi)臟脂肪,一般認(rèn)為肥胖是長(zhǎng)期能量過(guò)剩的結(jié)果,脂肪增多時(shí)首先是皮下脂肪增多,進(jìn)而再導(dǎo)致腹腔和內(nèi)臟脂肪增多。
不過(guò)相比皮下脂肪,內(nèi)臟脂肪過(guò)多通常與代謝性疾病患病風(fēng)險(xiǎn)更高有關(guān)。事實(shí)上,許多中年人開始在意自己的腰圍,往往都和美觀沒(méi)什么關(guān)系,而是健康——比如被診斷出有輕度或重度的脂肪肝。
脂肪組織想要擴(kuò)大,通常有兩種途徑:一是現(xiàn)有脂肪細(xì)胞本身會(huì)隨時(shí)間“增肥”;二是通過(guò)脂肪祖細(xì)胞(APC)形成新的脂肪細(xì)胞,從而壯大脂肪組織。但與年齡相關(guān)的脂肪組織,究竟是如何借助這兩種途徑擴(kuò)大?
我們看到的這些脂肪,是起源于老的脂肪細(xì)胞,還是一些新生細(xì)胞呢?為了追溯年齡驅(qū)動(dòng)的脂肪細(xì)胞的起源,在上個(gè)月發(fā)表的新研究中,美國(guó)希望之城(City of Hope)研究中心與美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)合作,進(jìn)行了一系列小鼠實(shí)驗(yàn),隨后又在人類細(xì)胞上進(jìn)行了驗(yàn)證。
在小鼠實(shí)驗(yàn)中,研究人員按標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng)后發(fā)現(xiàn),中年(12 月齡)雌性小鼠體重保持適中,但雄性小鼠體重明顯增加,這是由于脂肪組織,特別是內(nèi)臟脂肪質(zhì)量的增加。與之相伴的是,中年小鼠出現(xiàn)了脂肪細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)不良、內(nèi)臟脂肪沉積、能量消耗降低和胰島素抵抗。通過(guò)引入標(biāo)簽,研究人員追蹤了年輕小鼠和中年小鼠體內(nèi) APC 和脂肪細(xì)胞的命運(yùn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),雄性小鼠內(nèi)臟脂肪組織中超過(guò) 80% 的脂肪細(xì)胞是新生的。這意味著,衰老導(dǎo)致的脂肪組織增長(zhǎng),主要是通過(guò) APC 生成新細(xì)胞的途徑,而非先前存在的脂肪細(xì)胞的擴(kuò)大。
年齡相關(guān)的內(nèi)臟脂肪組織增長(zhǎng)主要源于 APC 生成新的脂肪細(xì)胞。 圖片來(lái)源:原論文
進(jìn)一步地,研究人員將年輕小鼠和老年小鼠的 APC 分別移植到第二組小鼠體內(nèi),其中老年小鼠的 APC 迅速生成了大量脂肪細(xì)胞。然而,當(dāng)研究人員將年輕小鼠的 APC 移植到老年小鼠體內(nèi),這些干細(xì)胞并沒(méi)有產(chǎn)生太多新的脂肪細(xì)胞。這似乎說(shuō)明,無(wú)論宿主年齡如何,老年的APC都能獨(dú)立制造新的脂肪細(xì)胞。
中年“熱血”干細(xì)胞
多數(shù)情況下,干細(xì)胞的生長(zhǎng)能力會(huì)隨年齡增長(zhǎng)而減弱,但 APC 似乎是個(gè)例外。研究人員利用單細(xì)胞 RNA 測(cè)序技術(shù),比較了年輕小鼠和老年小鼠的 APC 基因活性,結(jié)果發(fā)現(xiàn) APC 在年輕小鼠中幾乎不活躍,在中年小鼠中卻像蘇醒了一樣,開始“兢兢業(yè)業(yè)”地生成新脂肪細(xì)胞。衰老似乎觸發(fā)了這些細(xì)胞增殖和分化的能力。
通過(guò)測(cè)序分析,研究人員還鑒定出一種此前從未表征過(guò)的細(xì)胞亞群,即年齡特異性脂肪前體細(xì)胞亞群(CP-A),衰老會(huì)促使 APC 轉(zhuǎn)化為這種新型干細(xì)胞,使它們?cè)谥心陼r(shí)期出現(xiàn),然后積極地產(chǎn)生新的脂肪細(xì)胞。
“我們發(fā)現(xiàn),人體的脂肪生成過(guò)程是由一種名為白血病抑制因子受體(LIFR)的信號(hào)通路驅(qū)動(dòng)的,”希望之城研究中心的分子和細(xì)胞內(nèi)分泌學(xué)副教授王瓊表示,“我們的研究表明,LIFR 在觸發(fā) CP-A 生成新脂肪細(xì)胞并增加年長(zhǎng)小鼠的腹部脂肪方面,發(fā)揮著重要作用?!?/p>
王瓊和同事們還對(duì)不同年齡段的人類樣本進(jìn)行了單細(xì)胞 RNA 測(cè)序,他們?cè)俅伟l(fā)現(xiàn)類似的 CP-A 細(xì)胞,同時(shí)發(fā)現(xiàn)它們?cè)谥心耆私M織內(nèi)的數(shù)量有所增加。而人體的 CP-A 細(xì)胞也具有很強(qiáng)的生成新脂肪細(xì)胞的能力。由于脂肪組織增長(zhǎng)和 CP-A 細(xì)胞亞群的出現(xiàn),主要出現(xiàn)在男性內(nèi)臟脂肪組織內(nèi),且僅發(fā)生在中年和衰老早期(40 歲至 65 歲)時(shí),這也表明該過(guò)程具有部位、階段和性別的特異性。這些研究結(jié)果為理解與年齡相關(guān)的代謝紊亂相關(guān)的病理生理學(xué)提供了基礎(chǔ)。未來(lái)的研究需要集中追蹤動(dòng)物模型中的 CP-A 細(xì)胞,觀察人類中的 CP-A 細(xì)胞,并開發(fā)消除或阻斷這些細(xì)胞的新策略,這可能對(duì)解決年齡相關(guān)的肥胖至關(guān)重要。
上了年紀(jì),這種干細(xì)胞反而開始“熱血進(jìn)化”,助你長(zhǎng)肉!不得不說(shuō),蠻勵(lì)志的。
參考文獻(xiàn)
[1]https://www.eurekalert.org/news-releases/1081786
[2]https://www.science.org/doi/10.1126/science.adx1198
[3]《環(huán)球科學(xué)》2023年2月刊《代謝真相:人類如何走上巔峰》
[4]https://www.newscientist.com/article/mg25333774-900-middle-age-spread-isnt-down-to-metabolism-but-we-know-how-to-beat-it/
策劃制作
來(lái)源丨環(huán)球科學(xué)(id:huanqiukexue)
作者丨不周
審核丨李全民 中國(guó)人民解放軍火箭軍特色醫(yī)學(xué)中心內(nèi)分泌科主任醫(yī)師 中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì)委員
責(zé)編丨鐘艷平
審校丨徐來(lái) 林林