跟着刘耕宏锻炼一个月咋没瘦?体内缺少这种酶!Nature发现运动减肥分子机制

2022-06-17 梅斯头条 MedSci原创

Nature:动物和人运动后体内会产生一种抑制进食和肥胖的血源性信号代谢物——Lac-Phe,有助于减少食物摄入,进而帮助减肥。

遥想小编当年,没入行之前,可谓是健身房的常客,跑步、撸铁、动感单车样样都行!那时候的生活是那么的健康,身体是那么的轻盈,肚子上的肉远不及三层,连跳三次“本草纲目”也不会气喘吁吁......

经常运动的人可能会有这样的感受,运动完之后(特别是做完高强度的运动),反而并没有那么饿,而不是“食欲大开”。以往,小编都将这种“运动后不饿”的感觉理解为“自我意念控制”——既然我都运(健)(康)了,那自然不能吃太多。

事实上,运动不止能燃烧脂肪,还有抑制进食的功效,从而促进减肥!6月15日,美国斯坦福大学Jonathan Z. Long教授与贝勒医学院徐勇教授团队联合在Nature上发表了一篇题为An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity的研究,发现动物和人运动后体内会产生一种抑制进食和肥胖的血源性信号代谢物——Lac-Phe,有助于减少食物摄入,进而帮助减肥。

但有人会说,欸,为什么我运动后还是很想吃东西,明明每天都在跟着刘教练跳“本草纲目”,体重却没啥改变呢?先别急,本研究对此也做出了解释。

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https://doi.org/10.1038/s41586-022-04828-5

为了探索“运动后食欲不振”背后的分子机制,找到运动中产生的“健康因子”,研究者对剧烈运动前后小鼠和纯种赛马的血浆进行了靶向和非靶向代谢组学分析检测。结果发现,跑步后,小鼠血浆中会有一种分子显著增加,并在运动后一小时恢复到基线水平,类似的情况也出现在赛马的体内。

没错,就是Lac-Phe!它就是研究者要找的运动诱导代谢物!该分子由乳酸和苯丙氨酸缩合而成,被称为N-lactoyl-phenylalanine(Lac-Phe)

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运动前后小鼠和赛马体内Lac-Phe的变化过程

Lac-Phe到底有着怎样神奇的作用呢?

为了证实Lac-Phe的作用,研究者首先使用高脂饮食来喂养小鼠,该饮食中60%的能量源于脂肪。在这些小鼠被“喂胖胖”后,研究者给它们注射了高剂量的Lac-Phe(50mg/kg)

结果发现,与对照组相比,接受急性Lac-Phe治疗的小鼠在12小时内,食物摄入量减少约50%!

在连续10天注射Lac-Phe后,小鼠的累计食物摄入量持续减少,体重也显著降低。不仅如此,接受Lac-Phe治疗的小鼠还表现出葡萄糖耐量改善以及体脂的减少。

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Lac-Phe治疗小组与对照组对比

看到这儿是不是很激动?注射Lac-Phe岂不是能实现“躺瘦”的美梦?

事实上,Lac-Phe治疗减肥并不适用于所有。研究者发现,即使是注射三倍剂量(150mg/kg)的Lac-Phe,瘦小鼠也没有出现食物抑制作用。

也就是说,Lac-Phe能在不改变能量消耗途径的情况下,特异性抑制肥胖个体的能量摄入,但在瘦的个体中没用。(小瘦子,你完全不用减肥!)

上述仅是动物实验,“运动产生Lac-Phe从而抑制食欲”的机制是否可以类推到人类身上呢?

本研究中,研究者还测定了运动后人体内乳酸、苯丙氨酸以及Lac-Phe的水平。数据显示,乳酸水平在运动停止时达到峰值,并在运动结束1小时后迅速恢复到基线水平,苯丙氨酸则没有变化。然而,人血浆中的Lac-Phe水平在运动后会持续增加,可见Lac-Phe也是人类体内受运动调节的代谢物之一。

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运动前后人体内Lac-Phe、乳酸、苯丙氨酸的变化情况

对比不同的运动类型发现,短跑(冲刺)运动导致血浆中Lac-Phe呈爆发式增长,运动停止约1小时后缓慢下降,但即使在运动3小时后,仍未恢复至基线水平。这也解释了为什么人在100-200米冲刺跑之后,往往没什么胃口。

相比之下,阻力训练和耐力训练之后,血液中Lac-Phe水平也会显著增加,但远不及短跑。

三种运动方式对比下来,抑制食欲效果排名为:快速冲刺跑(Sprint)>阻力运动(Resistance)>耐力运动(Endurance)

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不同运动前后Lac-Phe的变化情况

读到这儿可能有人要说,我怎么没觉得运动之后会有饱腹感?或者有这样的困惑,跟着刘耕宏打卡了一个月,为什么一斤也没瘦?

研究者发现了一种可能的解释,因为您从不运动或躺着看刘耕宏,因为您体内缺少胞质酶CNDP2。

CNDP2,是催化乳酸和苯丙氨酸合成Lac-Phe的关键酶。在使用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术敲除小鼠CNDP2基因后,研究者发现细胞外Lac-Phe水平降低了75%以上。

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敲除CNDP2基因后和对照组小鼠体内Lac-Phe水平

与正常小鼠相比,敲除CNDP2基因后的小鼠,无论是在静坐状态还是运动后,循环内的Lac-Phe都会显著低于对照组。

两者的差异有多明显呢?在每天40分钟的运动的情况下,约从第10天开始,敲除CNDP2基因后的小鼠食物摄入量显著高于对照组小鼠,体重差异也越来越大。但有意思的是,在久坐(不运动)的情况下,缺乏CNDP2酶并不会对小鼠的食量和体重产生太多影响。

所以,运动很久但体重减轻得没别人快,可能不是你的问题,而是你不是“减肥”的料。

综上所述,这项研究解释了运动减肥的背后机制:运动促进Lac-Phe的产生,从而抑制进食,减少肥胖的发生。徐勇教授表示,接下来,团队将继续探索Lac-Phe在人体(包括大脑)内发挥作用的细节以及通路,了解调控机制,最终实现人体干预。

写到这儿,小编已经决心找出“珍藏多年”的健身房卡了

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参考资料:
[1] Li, V.L., He, Y., Contrepois, K. et al. An exercise-inducible metabolite that suppresses feeding and obesity. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04828-5
[2]https://medicalxpress.com/news/2022-06-benefits-pill-science-closer-goal.html

作者:Swagpp

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