肥胖对肝脏代谢有什么影响？

肥胖对肝脏代谢有什么影响？

京都大学研究团队通过跨组学分析方法，比较了正常小鼠和肥胖小鼠在喂食和禁食状态下的肝脏代谢差异。研究发现，在肥胖小鼠中，变构调节在喂食时增加，在禁食时减少，与正常小鼠的情况相反。这一发现有助于理解肥胖如何影响身体代谢和疾病发展。

肝脏在新陈代谢（将食物转化为能量的生物过程）中起着至关重要的作用。我们知道超重会对代谢活动产生负面影响，但不知道具体是如何影响的。为了更好地理解这一点，研究人员比较了体重正常的小鼠和肥胖的小鼠的肝脏。他们惊讶地发现，在一段时间的盛宴和禁食之后，代谢活动的生物调节在他们之间发生了逆转。在典型的小鼠中，变构调节（控制新陈代谢的过程）在喂食时被抑制，在禁食时被激活。然而，在肥胖小鼠中，变构调节在喂食时增加，在禁食时减少。调查这种反向生物行为背后的原因可以帮助健康专家了解肥胖是如何影响身体和疾病发展的。

世界肥胖联合会（WOF）估计，到2035年，将有超过40亿人超重或患有肥胖症。这可能会导致与肥胖相关的健康状况的增加，如心脏病、非酒精性脂肪肝和2型糖尿病。肥胖现在被认为是一种复杂的疾病，识别肥胖的原因和影响是医生寻求提供支持和帮助人们保持健康的关键。

肥胖影响健康的一种已知方式是影响新陈代谢，即我们的身体从食物中吸收、储存和使用能量的过程。某些器官在这个过程中起着关键作用，尤其是肝脏。这里不仅是食物加工提供能量的地方，也是代谢过程结束时储存有用产品的地方之一，直到我们需要它们的时候。为了更好地了解肥胖对肝脏的影响，研究人员在喂食和禁食一段时间后，比较了正常小鼠和肥胖小鼠的肝脏。

该团队进行了跨组学分析，他们收集了五组生物过程（多组学）的数据。然后，他们将这些数据层与生物数据库中的信息结合起来，创建了一个跨基因组网络。这让他们对不同的层次是如何相互作用的有了一个大致的了解。“我们在可以自由进食的小鼠肝脏中构建了代谢反应的反组网络。然后，我们将这些数据与之前从禁食16小时的小鼠身上收集的数据进行了比较。虽然正常小鼠在喂食过程中控制新陈代谢的酶和变体调节被抑制，但我们惊讶地发现，肥胖小鼠的情况正好相反，而且这种活动增加了，”Shinya Kuroda教授说。

当我们吃东西的时候，我们的肝脏会储存能量，然后在需要的时候释放出来，这是一个被称为代谢稳态的系统。然而，研究人员发现，在肥胖小鼠中，这种平衡变得失调，即正常功能被破坏，表明该系统可能出现故障。这可能导致代谢紊乱，如疲劳、缺乏能量和食欲下降。相比之下，他们发现转录调节（一种在遗传水平上调节新陈代谢和控制细胞活动的过程）在喂食和禁食之间没有太大变化。这意味着，与变构调节相比，它更稳定，受我们所吃食物的影响更小。

研究小组指出，他们观察到的可能不仅仅是肝脏内部破坏的证据，而是整个身体更广泛的代谢周期的变化。“肥胖是一种代谢性疾病，所以为了理解它，以代谢组（一套完整的小分子化学物质）为中心构建一个跨基因组网络是很重要的，”Kuroda说。“我们不仅对肝脏感兴趣，而且对肥胖小鼠的代谢反应产物如何通过血液在肝脏和肌肉之间循环感兴趣，这就是我们现在要研究的。”

参考文献：
Bai, Y., et al. (2024) Trans-omic analysis reveals opposite metabolic dysregulation between feeding and fasting in liver associated with obesity. iScience. doi.org/10.1016/j.isci.2024.109121.