近幾十年來,肥胖人數大幅增加,這給肥胖患者、醫療保健系統和治療提供者帶來了巨大困難。荷爾蒙胰島素在肥胖的形成過程中扮演關鍵角色。直到最近,已有許多跡象顯示胰島素會導致神經退化性和代謝紊亂,尤其是大腦。由圖賓根大學醫院、德國糖尿病研究中心 (DZD) 和慕尼黑亥姆霍茲大學進行的最近一項研究對 2 型糖尿病和肥胖症的起源以及大腦作為關鍵控制中心的功能提供了有趣的新見解。
有些人早已知道肥胖會導致多種疾病,包括糖尿病、心臟病甚至癌症,但直到2020年,肥胖才在德國被正式認定為疾病。
肥胖與胰島素在大中城市的作用
不健康的身體脂肪分佈和長期體重增加與大腦對胰島素的敏感性有關。
胰島素在大腦中發揮什麼具體功能?
在他們的研究中,圖賓根大學糖尿病、內分泌和腎臟病醫院的 Stephanie Kullmann 教授和她的同事找到了這個問題的答案。
“我們的研究結果首次證明,即使是短暫食用高度加工的不健康食品(如巧克力棒和薯片),也會導致健康個體大腦發生顯著變化,這可能是肥胖和 2 型糖尿病的最初原因。”
庫爾曼是這項研究的負責人。在健康狀態下,胰島素對大腦有抑制食慾的作用。
然而,尤其是在肥胖族群中,胰島素不再正確調節飲食行為,導致胰島素阻抗。
「有趣的是,在我們研究的健康參與者中,短期高熱量攝取後,大腦對胰島素的敏感性下降的情況與肥胖者類似,」庫爾曼女士說。
她補充說:“恢復均衡飲食一周後仍能觀察到這種效果。”
她也是圖賓根大學 DZD 合作機構慕尼黑亥姆霍茲糖尿病與代謝疾病研究所 (IDM) 代謝神經影像學系的副主任。
關注大腦
內科 IV 醫學主任、IDM 主任和 DZD 董事會成員、該研究的最後一位作者 Andreas Birkenfeld 教授總結道:“我們假設大腦的胰島素反應在體重增加之前會適應飲食的短期變化,從而促進肥胖和其他繼發性疾病的發展。”他呼籲根據目前的研究結果,對大腦如何導致肥胖和其他代謝疾病進行更多研究。
時間短,影響深遠
29 名體重平均的男性志願者參與了這項研究,並分成兩組。連續五天,第一組必須在常規飲食中添加 1500 千卡高度加工的高熱量零食。對照組沒有消耗多餘的熱量。初步評估後,兩組均接受了兩次單獨檢查。一次檢查是在五天之後立即進行的,另一次檢查是在第一組恢復正常飲食七天後進行的。研究人員使用磁振造影(MRI)觀察肝臟的脂肪含量和大腦的胰島素敏感性。第一組在增加熱量攝取五天后,肝臟的脂肪含量不僅顯著增加。令人驚訝的是,與對照組相比,大腦胰島素敏感性明顯降低的情況在恢復正常飲食一週後也持續存在。這種效應以前只在肥胖族群中被觀察到。
參考文獻:
- Stephanie Kullmann, Lore Wagner, Robert Hauffe, Anne Kühnel, Leontine Sandforth, Ralf Veit, Corinna Dannecker, Jürgen Machann, Andreas Fritsche, Nobert Stefan, Hubert Preissl, Nils B. Kroemer, Martin Heni, André Kleinridders, Andreas L. Birkenfeld. A short-term, high-caloric diet has prolonged effects on brain insulin action in men. Nature Metabolism, 2025; DOI: 10.1038/s42255-025-01226-9