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肥胖與糖尿病的關(guān)系十分密切，在2型糖尿病成人患者中，90%屬于超重或肥胖人士。有模型預(yù)測，到2030年，將有9.5%的成年人患有糖尿病，其中三分之一的增長可以直接歸因于肥胖。

圖片來源：123RF

在飲食導(dǎo)致肥胖的過程中，身體會(huì)迅速發(fā)展“胰島素抵抗”（insulin resistance）的病癥，也就是通常說的糖尿病前期。胰島素是胰腺分泌的激素，作用是指揮細(xì)胞攝取葡萄糖分子并將其轉(zhuǎn)化為能量。但在胰島素抵抗的情況下，細(xì)胞對胰島素沒有反應(yīng)，不攝取糖分子，導(dǎo)致進(jìn)入血液的葡萄糖超標(biāo)。時(shí)間久了，胰腺不斷試圖加大胰島素的分泌量，最終崩潰，而血糖水平則不斷升高，到達(dá)糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)。

在以往的認(rèn)識(shí)中，肥胖之所以會(huì)引起胰島素抵抗，是因?yàn)樵诟闻K和脂肪組織中，細(xì)胞的胰島素信號(hào)傳導(dǎo)受損，無法控制脂肪的分解，導(dǎo)致脂肪酸過量釋放。然而，日前發(fā)表在《細(xì)胞-代謝》上的一篇研究論文提出了不同的機(jī)制。

美國羅格斯大學(xué)的生理學(xué)家Christoph Buettner教授長期關(guān)注糖尿病和胰島素抵抗問題，他和同事們發(fā)現(xiàn)，在容易導(dǎo)致肥胖的高脂肪飲食條件下，交感神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)被過度激活，導(dǎo)致去甲腎上腺素（NE）等神經(jīng)遞質(zhì)大量輸送到肝臟等組織，觸發(fā)脂肪大量分解，而這一過程與細(xì)胞胰島素信號(hào)無關(guān)。

這一新發(fā)現(xiàn)對于我們認(rèn)識(shí)飲食、肥胖與糖尿病的關(guān)系相當(dāng)重要。因?yàn)檫^去一度以為肥胖驅(qū)動(dòng)糖尿病的主要問題出在控制脂肪細(xì)胞的剎車（胰島素）失靈，而新研究的結(jié)果卻告訴我們，其實(shí)是油門踩得太用力了，而加大踩油門力度的就是大吃大喝導(dǎo)致的營養(yǎng)過剩。

▲研究示意圖（圖片來源：參考資料[1]）

交感神經(jīng)系統(tǒng)是腦控制內(nèi)臟器官功能的神經(jīng)系統(tǒng)分支之一，神經(jīng)細(xì)胞主要通過去甲腎上腺素傳遞信號(hào)，也會(huì)釋放腎上腺素。在這項(xiàng)新研究中，為了準(zhǔn)確地評估營養(yǎng)過剩對交感神經(jīng)系統(tǒng)活性的影響，研究人員使用了他們開發(fā)的一種小鼠模型。在這些小鼠的內(nèi)臟器官和四肢中，有一個(gè)基因被刪除了，這個(gè)基因負(fù)責(zé)編碼的酶（酪氨酸羥化酶）是產(chǎn)生去甲腎上腺素、腎上腺素等兒茶酚胺類神經(jīng)遞質(zhì)的關(guān)鍵酶，因此可以減少交感神經(jīng)系統(tǒng)激活時(shí)釋放的信號(hào)，同時(shí)小鼠的中樞神經(jīng)系統(tǒng)不受影響。

隨后，研究人員給小鼠提供了富含豬油、椰子油、大豆油的高脂肪飲食。相比常規(guī)鼠糧，這些香噴噴的高脂肪飲食很容易讓小鼠長胖，基因正常的野生型小鼠吃上3~10天就會(huì)表現(xiàn)出體脂增加、血糖水平升高，往往2周以后就會(huì)出現(xiàn)胰島素抵抗。然而，那些基因缺失的小鼠，同樣吃著高脂肪食物，卻沒有出現(xiàn)胰島素抵抗，空腹血糖水平保持正常，盡管它們也同樣因?yàn)槌远嗔硕w重增加。

圖片來源：123RF

從這些小鼠的驗(yàn)血結(jié)果可以觀察到，野生型小鼠在短期營養(yǎng)過剩時(shí)就迅速升高了血漿的去甲腎上腺素水平，表明交感神經(jīng)系統(tǒng)活性過高；同時(shí)血漿甘油水平升高，說明白色脂肪組織的脂肪分解增加。相比之下，基因缺失的小鼠，其外周組織中的去甲腎上腺素水平要低90%，血漿甘油水平降低。與此同時(shí)，兩組小鼠細(xì)胞的胰島素信號(hào)活性相似，說明胰島素敏感性的差異與細(xì)胞胰島素信號(hào)通路無關(guān)。

當(dāng)研究人員繼續(xù)用高脂肪飲食喂養(yǎng)小鼠，經(jīng)過3~4個(gè)月，長期營養(yǎng)過剩讓野生型小鼠不僅胰島素抵抗，還表現(xiàn)出了脂肪肝和組織炎癥增加的跡象；而基因缺失小鼠在外周交感神經(jīng)系統(tǒng)活性受限的情況下，雖然是吃胖了，卻始終沒有受到胰島素抵抗、脂肪組織功能障礙、肝脂肪變性等健康問題的影響。

基于這些發(fā)現(xiàn)，研究人員提出，交感神經(jīng)系統(tǒng)活性激增導(dǎo)致脂肪組織的脂肪分解增加，是營養(yǎng)過剩吃出代謝疾病的主要原因。這意味著，從降低交感神經(jīng)系統(tǒng)活性入手，或可找出防止高脂肪飲食引起胰島素抵抗的方法。至于高脂肪飲食究竟如何觸發(fā)去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的激增，研究人員也將繼續(xù)探索。

參考資料：

[1] Kenichi Sakamoto et al., Overnutrition causes insulin resistance and metabolic disorder through increased sympathetic nervous system activity. Cell Metabolism (2024) Doi: https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.09.012

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