长链脂肪酸连载7:肥胖和胰岛素抵抗

360影视 动漫周边 2025-05-19 09:27 2

摘要:肥胖是指体内过量的脂肪积累,通常通过体重指数(BMI)来衡量。BMI ≥ 30 kg/m²即被定义为肥胖。肥胖不仅是外在的体重增加,更是全身多种代谢异常的综合表现。肥胖的成因多种多样,通常是遗传、环境和生活方式因素的共同结果。肥胖不仅影响外观,更严重的是它对健

肥胖是指体内过量的脂肪积累,通常通过体重指数(BMI)来衡量。BMI ≥ 30 kg/m²即被定义为肥胖。肥胖不仅是外在的体重增加,更是全身多种代谢异常的综合表现。肥胖的成因多种多样,通常是遗传、环境和生活方式因素的共同结果。肥胖不仅影响外观,更严重的是它对健康的广泛影响,如2型糖尿病、心血管疾病、非酒精性脂肪肝病(NAFLD)、某些癌症、骨关节疾病等等。

胰岛素抵抗是指身体对胰岛素的反应减弱,导致胰岛素无法有效促进葡萄糖进入细胞,从而血糖水平升高。胰岛素抵抗通常是2型糖尿病的前兆。胰岛素抵抗的具体机制复杂,但肥胖尤其是内脏脂肪过多是主要风险因素。胰岛素抵抗临床表现为高血糖、高胰岛素血症、代谢综合征(高血压、高甘油三酯、低HDL胆固醇和腹部肥胖)等。

肥胖的特征是皮下脂肪组织或异位脂肪(积累在器官内或周围)的堆积。虽然导致肥胖的因素众多,本文将重点讨论不同脂肪酸在胰岛素抵抗、炎症和脂肪储存方面的差异。

1 长链饱和脂肪酸(SFAs)相比月桂酸和油酸更不容易被燃烧

某些脂肪酸在被摄入后更容易储存在脂肪组织中,而不是被燃烧以产生能量。这可以通过脂肪酸摄入后的氧化率来衡量。与某些长链SFAs(如棕榈酸16:0和硬脂酸18:0)相比,中链SFAs(C6-C12)、α-亚麻酸(ALA)、油酸和亚油酸的氧化率特别高。在一项研究中,人体在9小时内对不同脂肪的累积氧化率从高到低分别为:月桂酸(41%)、油酸(18%)、棕榈酸(16%)和硬脂酸(13%)。换句话说,长链SFAs相比月桂酸(存在于椰子油中)和油酸(存在于橄榄油中)更不容易被燃烧(氧化率较低)

2 高MUFAs饮食可能有助于改善胰岛素敏感性

Kanwu研究比较了162名健康个体在碳水化合物摄入中等(约占总热量的45%)的基础上摄入高SFAs饮食和高MUFAs饮食。SFAs饮食的脂肪来源主要为黄油和富含SFAs的人造黄油,而MUFAs饮食使用了富含油酸的高油酸葵花籽油的抹酱。受试者被要求摄入等热量饮食,脂肪占总热量的37%,其中SFAs饮食含有17%的SFAs、14%的MUFAs和6%的PUFAs,而MUFAs饮食含有8%的SFAs、23%的MUFAs和6%的PUFAs。结果显示,SFAs饮食的胰岛素敏感性下降了10%(p=0.05,边缘显著性),而MUFAs饮食则没有变化。此外,摄入脂肪少于总热量37%的受试者中,两组之间的差异具有统计学显著性(差异为20.3%,p当在碳水化合物摄入适中情况下,相比高SFAs饮食,高MUFAs饮食可能有助于改善胰岛素敏感性。这一结果部分可能归因于饮食中所食用食物的差异,而不完全是MUFAs和SFAs交换的结果。

一项随机平行对照喂养试验在60名年龄在40-65岁、腹部肥胖较轻的非糖尿病患者中进行。在连续两周摄入高饱和脂肪(占总能量的19%)的饮食后,患者被分为三组,分别摄入高MUFAs饮食(占总能量的20%)、地中海饮食(MUFAs占21%能量)或高SFAs饮食为期8周(碳水化合物的摄入分别为SFAs组47.3%、MUFAs组46.4%、地中海饮食组41.1%)。与高SFAs饮食相比,高MUFAs饮食降低了总胆固醇(TC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和总胆固醇/高密度脂蛋白胆固醇(TC/HDL)比值。三组饮食之间的胰岛素水平或胰岛素敏感性无显著差异(C肽、HOMA-IR和血糖均无显著差异)。作者得出结论:“……在我们对照喂养的试验中,高MUFAs饮食和地中海饮食与高SFAs饮食相比,对胰岛素敏感性没有显著影响。”这一结果与Lovejoy及其同事的研究相似,该研究比较了高SFAs(9%)、MUFAs(9%)或反式脂肪(9%)饮食在高碳水化合物摄入(57%能量)背景下的胰岛素敏感性,发现三组胰岛素敏感性无显著差异。然而,在超重受试者中,高SFAs饮食的胰岛素敏感性较MUFAs饮食降低了24%

因此,证据表明,在某些个体中(如脂肪摄入少于总能量的37%或超重且摄入碳水化合物适中的人群),高MUFAs饮食对改善胰岛素敏感性可能略优于高SFAs饮食。Due及其同事将46名非糖尿病肥胖男性和女性随机分为三种饮食组:1)以MUFAs为主、脂肪摄入适中的饮食(脂肪占总能量的35-45%,其中MUFAs占能量的20%以上);2)低脂饮食(脂肪占总能量的20-30%);3)对照饮食(脂肪占总能量的35%,其中饱和脂肪占能量的15%以上)。与MUFAs饮食相比,SFAs含量高的对照饮食显著增加了空腹血糖、空腹胰岛素和HOMA-IR(胰岛素抵抗的稳态模型评估值)。然而,MUFAs饮食也是低血糖生成指数饮食,而低脂饮食和对照饮食的血糖生成指数分别为中等和高。因此,这些结果可能是由于饮食中血糖生成指数的差异,而非脂肪酸组成的差异导致的。

3 与SFAs饮食相比,MUFAs饮食能增加脂肪和体重的减少

另一项针对14名男性志愿者的研究显示,与含有奶油的早餐相比,富含MUFAs(特级初榨橄榄油)的早餐(碳水化合物占42%,脂肪占43%,蛋白质占15%)在进食后五小时内的脂肪氧化率更高。在腰围较大的受试者中,富含MUFAs的膳食相对于富含SFAs的膳食,显著增加了食物热效应。食物热效应是指由于食物处理而导致的基础代谢率之外的能量消耗。因此,当摄入适量碳水化合物时,MUFAs处理所需的能量高于SFAs。这也部分解释了为什么研究表明,与SFAs饮食相比,MUFAs饮食能增加脂肪和体重的减少。例如,蛋白质的食物热效应高于碳水化合物,这意味着在摄入相同热量的蛋白质和碳水化合物时,蛋白质会消耗更多的能量。

在人类研究中,增加棕榈酸/油酸比率会降低男性的日常能量消耗,并在女性的进食和空腹状态下减少脂肪氧化。在绝经后女性中,与含有奶油的等热量膳食相比,含有特级初榨橄榄油(EVOO)的膳食后脂肪氧化率更高。在这项试验中,对于肥胖者,含有EVOO的等热量膳食诱发的食物热效应显著高于奶油膳食(分别为5.1%对2.5%,p = 0.01)。作者总结道:“本研究表明,橄榄油显著促进了餐后脂肪氧化,并在腹部肥胖的绝经后女性中刺激了膳食诱导的热生成。”与富含SFAs的膳食相比,富含MUFAs的膳食提高了脂肪氧化率。此外,月桂酸的高氧化率可能解释了与长链饱和脂肪相比,中链饱和脂肪导致较少体重增加的原因。中链SFAs(8-14个碳原子)氧化速度也略快于α-亚麻酸(ALA)和油酸。这也是中链甘油三酯(MCT)被推荐用于减肥的部分原因。

虽然众所周知,脂肪酸进入肌肉组织后会被氧化用于肌肉收缩所需的ATP生成,但较少为人知的是,MUFAs相较于长链SFAs更容易被氧化。因此,长链SFAs更容易在肌肉中储存,而MUFAs不易储存,尤其是在精制碳水化合物摄入较高的饮食背景下。这也是为什么SFAs会通过增加肌内脂质积累而引发更大的肌肉胰岛素抵抗。此外,与不饱和脂肪相比,长链SFAs更容易被整合到二酰甘油(DAG)中,而不是三酰甘油(TAG),这也可能增加炎症和胰岛素抵抗。棕榈酸可以增加细胞内DAG和神经酰胺的含量,这些都是促炎分子,而油酸主要增加TAG,这种物质的炎症性较低。SFAs对将DAG转化为TAG的酰基转移酶2(DGAT2)的亲和力较低,这也是长链SFAs更容易储存为DAG而非TAG的原因。此外,长链SFAs是丝氨酸棕榈酰转移酶的限速底物,该酶负责神经酰胺的形成,因此相比不饱和脂肪酸,长链SFAs会导致更多神经酰胺的形成。

不同脂肪对胰岛素信号传导和细胞健康的影响不同。将人类肌管细胞与棕榈酸共同培养会导致胰岛素抵抗,而油酸则没有这种效应。棕榈酸还会增加神经酰胺的合成、胱天蛋白酶3的活化以及骨骼肌肌管细胞的凋亡。这些结果可能只在高胰岛素血症患者或摄入中高精制碳水化合物的人群中相关,因为膳食SFAs本身并不是决定体内棕榈酸增加的主要因素,精制碳水化合物的摄入才是关键。因此,精制碳水化合物与长链SFAs的组合——这在标准的美国饮食中很常见——为胰岛素抵抗、炎症和肥胖的发生创造了理想的条件

4 油酸有助于减少高精制碳水化合物和长链SFAs饮食的危害

地中海饮食以改善代谢综合征的能力广为人知。一项研究得出结论:“遵循地中海饮食与较好的胰岛素敏感性、更低的总胆固醇水平和超重肥胖人群的较低收缩压水平有适度关联。”一项对500,000多人、包括前瞻性研究和临床试验的50项研究的分析表明,地中海饮食确实降低了代谢综合征的风险。橄榄油可能部分解释了地中海饮食的益处。事实上,研究发现橄榄油通过多种机制“拯救”了棕榈酸诱导的细胞死亡,包括增强β-氧化并增加棕榈酸向TAG的合成,从而减少其在DAG和神经酰胺中的整合。因此,通过将棕榈酸转移到TAG库中并增加其β-氧化,油酸可能有助于减少高精制碳水化合物和长链SFAs饮食的危害

大多数富含SFAs的食物也富含油酸。因此,仅仅将SFAs妖魔化是不恰当的,尤其是在没有考虑碳水化合物的摄入量和类型的情况下。然而,在适量至高量精制碳水化合物摄入的基础上,与长链SFAs(特别是全脂乳制品和棕榈油中的棕榈酸)相比,富含油酸的饮食可能会改善胰岛素抵抗并促进脂肪减少。换句话说,与奶油或黄油相比,选择橄榄油更有可能在摄入中等量精制碳水化合物的饮食中减少脂肪增加。这一点在一项随机交叉研究中已有验证。在超重或肥胖男性中,用富含MUFAs的饮食替代高SFAs的饮食四周,尽管摄入的卡路里和脂肪量相同,但体重显著减少(-2.1千克)且脂肪质量显著下降(-2.6千克)。此外,长链饱和脂肪更容易滞留在肝脏中,而MUFAs则更容易进入肌肉细胞。

细胞系研究表明,使用内皮细胞和血管平滑肌细胞的实验中,棕榈酸会诱发心血管胰岛素抵抗,而油酸对棕榈酸诱导的胰岛素抵抗具有保护作用。作者总结道:“油酸可防止心血管胰岛素抵抗,改善内皮细胞在炎症信号下的功能障碍,并最终减少血管平滑肌细胞的增殖和凋亡,从而有助于改善动脉粥样硬化过程及斑块稳定性。”升高的棕榈酸水平还可能通过二酰甘油介导的蛋白激酶C激活以及Toll样受体激活,引发骨骼肌中的炎症和胰岛素抵抗。然而,研究发现油酸甚至可以防止棕榈酸引起的线粒体功能障碍、炎症和神经元细胞中的胰岛素抵抗以及骨骼肌中的胰岛素抵抗。与油酸相比,长链饱和脂肪(如棕榈酸16:0和硬脂酸18:0)更容易滞留在肝脏和骨骼肌中,这在餐后氧化率较低的现象中也有所体现。这也表明MUFAs更容易被包装成极低密度脂蛋白甘油三酯(VLDL-TG)并从肝脏排出,而不是储存在脂肪组织中。此外,与SFAs相比,MUFAs更容易被外周组织吸收,这也可能导致较低的非酯化脂肪酸水平和较少的胰岛素抵抗。棕榈酸尤其会增加内脏脂肪的储存,而油酸则倾向于将脂肪储存在皮下脂肪细胞中。脂肪储存与燃烧最终取决于精制碳水化合物的摄入背景和脂肪类型(棕榈酸被储存在内脏脂肪中,而油酸通常储存在皮下脂肪中)。这一点在肥胖患者中得到验证,更多的饱和脂肪储存在异位部位(如血管周围),而单不饱和脂肪则储存在皮下。

5 ω-6 PUFAs可能比长链ω-3或SFAs更容易促进脂肪储存

一项研究比较了8名血脂正常受试者在25天内分别摄入三种等热量的饮食,这些饮食分别富含SFAs、ω-6多不饱和脂肪酸(PUFAs)和ω-3 PUFAs(其中30%的脂肪来自鱼油)。每种饮食都包含相同的营养素比例(43%碳水化合物,42%脂肪,15%蛋白质)。随后进行了脂肪负荷测试,脂肪餐的成分为20%碳水化合物,65%脂肪和15%蛋白质。在每种饮食下进行了两次脂肪负荷测试。空腹胰岛素水平及餐后2小时胰岛素增量从低到高(即由好至差)分别为:SFAs饮食(8 uU/ml 和10 uU/ml),ω-3饮食(12 uU/ml 和14 uU/ml),ω-6 PUFAs饮食(14 uU/ml 和25 uU/ml)。虽然这些差异未达到统计学显著性,但膳食中的ω-6 PUFAs显著升高的胰岛素水平表明,这些脂肪酸在碳水化合物摄入适中的饮食中,可能比长链ω-3或SFAs更容易促进脂肪储存。

ω-6 PUFAs可能促进脂肪增加的机制包括抑制ω-3的抗肥胖效应(如增加脂肪酸氧化、提高基础代谢率、增加蛋白质和肌肉合成)以及促进脂肪储存的前列腺素、内源性大麻素和饥饿感的增加。观察性研究也支持这一观点,即中心性肥胖与脂肪组织中的ω-6 PUFAs呈正相关,而与单不饱和脂肪酸(MUFAs)和ω-3 PUFAs呈负相关。

part 03 总结

总而言之,与富含长链SFAs(如奶油或黄油)的饮食相比,富含MUFAs(如橄榄油、牛油果、杏仁、花生、夏威夷果或榛子)的饮食更有可能改善胰岛素抵抗,并促进脂肪和体重的减少。此外,与长链ω-3 PUFAs相比,摄入更多ω-6 PUFAs可能会导致胰岛素抵抗、炎症和肥胖。重要的是,橄榄油和坚果作为地中海饮食的一部分,以及来自鱼类和鱼油的ω-3脂肪酸,都被证明可以降低心血管事件的风险。因此,富含橄榄油、坚果、牛油果和油性鱼类等天然食物中某些脂肪酸的高脂肪饮食可以减少肥胖并改善长期心血管健康。

参考文献

1. DiNicolantonio, J.J., and O’Keefe, J.H. (2017). Good Fats versus Bad Fats: A Comparison of Fatty Acids in the Promotion of Insulin Resistance, Inflammation, and Obesity. Mo. Med. 114 4, 303–307.

2. Kojta, I., Chacińska, M., and Błachnio-Zabielska, A. (2020). Obesity, Bioactive Lipids, and Adipose Tissue Inflammation in Insulin Resistance. Nutrients 12, 1305. https://doi.org/10.3390/nu12051305.

来源:美凝

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