當身體遭受高熱量飲食時，生理反應是不均勻的，一些器官或組織對代謝應激更敏感。根據發表在《氧化還原生物學》雜志上的一項新研究，在這種情況下，內臟空泡的白色脂肪組織是最容易受到肥胖相關代謝變化影響的器官。該研究由巴塞羅那大學醫學與健康科學學院、Bellvitge生物醫學研究所(IDIBELL)和肥胖與營養生理病理學生物醫學研究網絡中心(CIBEROBN)的Pablo M. Garcia-Roves教授領導。

這種脆弱性表現在肥胖動物的代謝變化幅度，以及當相同的動物通過生活方式的改變減輕體重并恢復代謝健康時，組織的不良反應。這項基于動物實驗模型的研究表明，當生理壓力超過白色脂肪組織的反應能力時，它就會到達一個無法返回的點，失去其代謝可塑性。

肥胖:代謝障礙和社會污名   

肥胖——在我們的社會中仍然被污名化——總是在生理和代謝方面產生重要的變化。我們所能描述的肥胖人群的許多變化，可以被視為僅僅是對攝入過多熱量的壓力的生理適應。但我們能在多大程度上讓這種過量攝入變成慢性?繼續給我們的身體施加壓力的極限是什么?

研究人員Pablo M. Garcia-Roves和Pau Gama-Pérez指出:“定義這些限制不是一項容易的任務，這是對肥胖和生物學研究的主要挑戰之一�！薄俺�過這些適應極限可能是引發所有這些與肥胖相關的共病的觸發器，這些共病對公共健康非常重要�！�

脂肪組織的主要功能之一是儲存脂肪和調節多余的熱量�！叭绻�這些脂肪儲存在其他器官中，對健康的影響會更大。脂肪組織中的細胞會增大，繁殖，并相互交流，以報告它們所面臨的壓力。例如，缺氧和炎癥是它們的細胞協調行動、儲存多余脂肪并告知大腦能量儲備被覆蓋不可或缺的信號�！盙ama-Pérez說。

線粒體是不可逆的  

當這些信號無效，熱量過剩成為慢性，代謝問題會發生，許多細胞元素停止正常功能。線粒體——負責產生代謝能量的細胞器——是理解這一不可逆生理點的關鍵因素，作者說。

“肥胖動物脂肪組織中基因表達和蛋白質合成的許多變化與線粒體功能有關。在我們的研究中，我們發現線粒體內膜形態和結構的幾個方面都不是最優的，這可能會產生嚴重的功能影響�！盙arcia-Roves說。

“特別是——研究人員繼續說道——最重要的發現是細胞器自身的遺傳物質——即線粒體DNA——的明顯喪失�！�

代謝障礙的滾雪球效應  

線粒體在肥胖導致脂肪組織代謝障礙中的作用已經在科學文獻中有所描述。然而，這項新研究首次表明，當動物恢復代謝健康或組織中其他改變的生物過程恢復時，肥胖引起的病理生理印記能夠持續存在，甚至隨著時間的推移變得更加明顯。

這種生理損傷會擴散，可以定義為脂肪組織長期熱量過剩的壓力引發的滾雪球現象。這種生理功能障礙也可能在較小程度上涉及過氧化物酶體(參與底物代謝的細胞器)和活性氧物種的消除(氧化損傷)。

“隨著時間的推移，這些變化仍然存在于動物身上，即使高熱量攝入帶來的代謝壓力已經消失。此外，功能障礙還會延伸到其他細胞成分，并影響新的生物過程(蛋白質運輸到線粒體，它們的組裝或隨后的降解)。該研究的第一作者Alba González-Franquesa (Novo Nordisk)和Pau Gama-Pérez (UB)指出:“總的來說，這種情況涉及更普遍的細胞應激�！�

為什么這些沒有功能的線粒體沒有被消除，以避免對細胞的這種有害影響的級聯仍然是未知的。

“為了避免出現重大問題，廢物——代謝物、蛋白質，甚至整個細胞器——的降解是細胞機制面臨的主要挑戰。了解細胞循環機制的作用對于理解健康和確定代謝病理的潛在治療靶點至關重要。我們的結果清楚地表明，在這方面存在失敗，這將有助于我們理解代謝可塑性的喪失�！盤au說Gama-Pérez。

衰老，新陳代謝和肥胖  

了解身體對高熱量飲食的反應，年齡是一個關鍵因素。在科學文獻中，年長的老鼠比年輕的老鼠更容易受到這些問題的影響。

這項在幼小動物身上進行的新研究，強化了過量攝入熱量會加速代謝可塑性的喪失，并促進脂肪組織在某種程度上過早衰老的假設。因此，在肥胖動物身上描述的許多情況再現了許多這些衰老的跡象。

此外，內臟脂肪室中描述的生理指紋是否也反映在皮下脂肪室中，目前尚不清楚。在臨床領域，內臟脂肪在這些情況下的反應也是未知的，而且很難通過微創手段獲得生物樣本(特別是從瘦人和健康的個體中獲得樣本來檢驗假設)。

一些分析患者內臟脂肪反應的研究報告稱，這種組織的易損性增加，描述的變化非常類似于在生物氧化還原篇文章。

專家們表示:“對于那些能夠逆轉肥胖的人來說，弄清這種相同的印記是否仍然存在，將是理解其后果的一個重要進步，最重要的是，在設計治療策略方面�！�

“我們的研究顯示了兩步減肥手術研究的一些初步數據，兩種干預措施對患者的體重有顯著減輕和代謝改善。這些改善后基因表達的變化幅度可能表明與我們在臨床前研究中觀察到的有一些相似之處。無論如何，設計可靠的研究，盡可能精確地解決肥胖患者的這個問題，以改善他們的健康和生活質量是至關重要的�！毖芯繄F隊總結道。

文章標題

Remission of obesity and insulin resistance is not sufficient to restore mitochondrial homeostasis in visceral adipose tissue