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一提到肺部衰老,香yan總是第一個被扒拉出來“審判”,好像只要不抽yan,咱們的肺就能高高掛起“防護盾”,躲過大部分的人為傷害。可若是現在告訴你,除了抽yan,吃太多太胖了也對肺不友好,Emm……這又怎么說?
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圖注:又到了貼秋膘的季節,但勸您悠著點貼!
最近,一項來自波恩大學、華中科技大學等機構的聯合研究發現,肥胖竟會對肺部細胞的功能產生負面影響。這不僅會引發肺部結構的不利變化,甚至可能在悄無聲息中,讓咱們的肺駛入加速衰老的快車道,一起來看[1]。
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先前研究顯示,肥胖時,不止肝臟會堆積脂肪,肺里也會[2]。為了研究肥胖對肺部的具體影響,研究人員找來了兩組小鼠,一組吃普通飼料(NC),另一組讓它們吃更容易長胖的高脂飲食(HFD)。
16周過去,在高脂飲食小鼠的肺里,研究人員果然檢測到三酰基甘油(TAG,主要的儲能脂肪)含量的明顯升高,初步表明長胖套餐可不止讓腰圍變大這么簡單,還有可能讓咱們的肺里也像小鼠這般儲存更多的脂肪!
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圖注:高脂飲食小鼠的肺里三酰基甘油含量明顯變高
緊接著,研究人員將上述肺組織進行了打碎處理,并在蛋白質層面上作了進一步的分析。結果顯示,肥胖會改變肺里的蛋白質組成,54個蛋白質在高脂飲食小鼠的肺里發生了顯著的變化,這些變化的蛋白質主要集中在三個通路:
脂質代謝:酰基輔酶A硫酯酶2(ACOT2)、載脂蛋白A-IV(APOA4)等處理脂肪的蛋白增加了,表明肺部正在忙著處理堆積的脂肪;
細胞外基質(ECM):在肥胖狀態下,肺的結構和“支架”可能受到了影響;
細胞收縮力:肥胖可能導致肺的機械功能(正常伸展和收縮的能力)發生了變化。
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圖注:蛋白質改變主要集中在三個主要通路
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在整體變化方向明確的基礎上,一場更加深入的探索展開了行動。
作為肺部支撐和連接細胞的外部骨架,細胞外基質(ECM)主要由膠原蛋白、彈性纖維、基底膜蛋白等成分組成。正常情況下,ECM蛋白在維持肺的彈性、支撐肺泡結構、參與修復中發揮著重要作用。
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圖注:細胞外基質圖示
在肥胖小鼠的肺里,多數ECM蛋白的溶解度發生了改變。如膠原蛋白(COL18A1,COL12A1等)的溶解度下降了,表明膠原分子之間,或其與其他ECM成分之間的結合變得更加緊密了。值得注意的是,過度緊密的膠原蛋白交聯,可能會帶來肺組織僵硬的風險。
不同于膠原蛋白的結構支持,彈性纖維(主要由彈性蛋白組成)賦予了肺在呼吸過程中所需的彈性和恢復力。肥胖導致了彈性蛋白、彈性纖維相關蛋白(如FBLN5和EFEMP2)溶解度的增加,提示彈性纖維網絡結構可能存在紊亂,肺呼吸彈性因此下降。
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圖注:彈性纖維相關蛋白和彈性纖維結構變化
此外,肥胖還會影響纖維組裝蛋白、基底膜相關蛋白的溶解度,并打破肺內蛋白酶與蛋白酶抑制劑的平衡。整體來說,在肥胖期間,肺內整體ECM的結構發生了異常重塑,這種重塑與肺呼吸時伸展和回縮力的下降有關。
在這場蛋白層面的“動蕩”下,一個重要的背后推手浮出了水面,它就是——成纖維細胞。
成纖維細胞主要負責產生ECM(如分泌膠原、彈性蛋白等),并與ECM相互協調,參與肺在呼吸時的反復擴張和回縮。研究顯示,肥胖小鼠肺中ECM的重塑與成纖維細胞的變化密切相關。
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圖注:成纖維細胞在細胞外基質形成和維護中的作用
在肥胖小鼠肺內,成纖維細胞表現出收縮相關蛋白(如肌球蛋白重鏈MYH3)表達的增加,細胞激活標志物的上調,且許多成纖維細胞向收縮力更強的肌成纖維細胞發生了轉化(比例從3.5%增加到10.5%)。同時,細胞內與彈性纖維組裝和ECM相關的基因也發生了改變。
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圖注:細胞激活標志物(上);肌成纖維細胞比例及相關變化
成纖維細胞的這些變化正是肥胖“陰影”籠罩下作出的反應:
研究發現,在肥胖狀態下,肺里的脂質喜歡堆積在成纖維細胞中。這些細胞儲存了大量的脂質和三酰基甘油。用體外細胞實驗的結果解釋起來就是,當成纖維細胞遇到脂質時,它們的收縮能力會變強,這在乙酰膽堿(一種能引起細胞收縮的信號分子)實驗中得到了再次驗證。
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圖注:肥胖對成纖維細胞的影響
也就是說,肥胖會引起肺成纖維細胞內脂質的累積,導致其收縮性增強,進而引發細胞外基質(ECM)的重塑,最終導致肺組織功能的下降。
值得注意的是,衰老和肥胖都會導致肺組織功能下降,令研究人員好奇的是,這兩者引起的變化否存在相似之處呢?
在那些因肥胖、衰老表現出顯著變化的肺部基質蛋白中,研究發現,大約1/3的蛋白質在肥胖和衰老的肺部發生了相似的改變,特別是基底膜相關蛋白的改變。且成纖維細胞亞群中也出現了sirtuin1(長壽蛋白1)和熱休克蛋白表達降低的衰老跡象。
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圖注:肥胖對肺部的影響與衰老誘導的肺功能下降具有一定的相似性
所以可以這么推測:肥胖對肺部的影響在某種程度上類似于衰老過程,不僅會加速肺部功能的衰退,而且會使其呈現出“未老先衰”的特征!
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有意思的是,醫學界有個長期觀察到的現象,叫“肥胖悖論”,指在某些jb(如慢性肺病)患者中,超重或輕度肥胖的人有時反而表現出比體重正常者更好的生存率和預后。
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前面我們說了這么多肥胖對肺功能的損害,倒是有人要問了,這豈不矛盾?別急,下面我們來簡單梳理一下思路。
不難發現,肥胖悖論多在已經患病,特別是慢性病患者中被觀察到,這里面可能涉及到了能量儲備的機制假說,即在罹患消耗性jb時,一定的能量儲備可能幫助患者更好地應對jb帶來的壓力。但這不能說明肥胖本身對健康的普遍保護作用。
其次,體重正常的人里也不乏因為吸yan或病癥導致的“病態消瘦”,這往往會影響研究對比的結果。而且定義肥胖的通用標準BMI也有局限性,因為它分不清脂肪和肌肉,也不能反映脂肪分布。比如有些人BMI高只是因為肌肉多,并不是真的胖,這也會影響判斷。
目前普遍認為,肥胖悖論,值得研究,但肥胖,仍是公認的可加劇多種慢性病和器官衰老發生和發展的重要因素[3],這是因為:
在肝臟中:肥胖,是非酒精性脂肪性肝病最重要的危險因素之一[4];
在心臟中:肥胖會加劇各種心血管jb的負擔,加速心血管衰老[5];
在骨骼肌中:肥胖的老年人患肌肉減少癥的情況可能會更嚴重,出現更高的殘疾、虛弱、發病率和sw率[6];
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圖注:肥胖對身體具有廣泛而深遠的影響
如此來看,“一胖毀所有”,這個“所有”,還真不止顏值下滑、代謝負擔加重這么簡單,咱們肺的長期健康,也是肥胖悄然侵蝕、加速衰老的另一處隱秘戰場。如此想來,想長壽,還真得先減肥!
參考文獻:
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