Acta Pharmaceutica Sinica B: 肥胖及其相关疾病的病理生理学

导读

全世界肥胖症的发生率都在增加。许多流行病学研究表明，肥胖极大地促进了癌症、心血管疾病、2型糖尿病、肝病和其他疾病的发展，每年都给公众和卫生保健系统带来沉重的负担。过度摄取能量会导致脂肪细胞肥大、增殖，并在其他非脂肪组织中形成内脏脂肪，从而引发心血管疾病、肝脏疾病。脂肪组织还可以分泌脂肪因子和炎性细胞因子来影响局部微环境，诱导胰岛素抵抗、高血糖，并激活相关的炎症信号通路。这进一步加剧了肥胖相关疾病的发展和进展。虽然肥胖的治疗在临床前和临床研究中已经取得了一些进展，但肥胖引起的疾病的进展和发病机制仍然复杂且不清楚。我们仍然需要了解它们之间的联系，以便更好地指导肥胖及相关疾病的治疗。在这篇综述中，我们回顾了肥胖和其他疾病之间的联系，以期改善未来对肥胖及其共病的管理和治疗。

论文ID

题目：Pathophysiology of obesity and its associated diseases

译名：肥胖及其相关疾病的病理生理学

期刊：Acta Pharmaceutica Sinica B                                   

IF：14.5

发表时间：2023.6

通讯作者单位:中国海洋大学

DOI号：https://doi.org/10.1016/j.apsb.2023.01.012

主要内容

肥胖被定义为异常或过度的脂肪堆积(世界卫生组织，WHO)，并被描述为“全球大流行”。超重或肥胖是通过测量身体质量指数(BMI)来定义的。肥胖的BMI超过30公斤/平方米，而BMI为25-29.9公斤/平方米则被定义为超重。肥胖和超重的标准在某些人群中是不同的。例如，对中国人来说，标准与世卫组织的标准不同。根据中国人的推荐标准，分类如下：体重不足(BMI<18.5 kg/m2)、正常体重(BMI 18.5-23.9 kg/m2)、超重(BMI 24.0-27.9 kg/m2)和肥胖(BMI＞28 kg/m2)。根据世卫组织2021年发布的一份报告，根据2016年收集的数据，超过10亿人患有肥胖症，其中包括6.5亿成年人、3.4亿青少年和3900万儿童。1980-2013年间，全球超重或肥胖的流行率在成年增加了27%，在儿童增加了47%。这一数字仍在增加，世卫组织估计，到2025年，这一数字将增加约1.67亿人。肥胖是各种疾病的危险因素，特别是2型糖尿病(T2 DM)、非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)、非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、心血管疾病(CVD)和某些癌症。SARS-CoV-2，也被称为新冠肺炎，已经在全球感染了超过5.98亿人，导致超过620万人死亡。感染新冠肺炎的肥胖者的住院、重症监护病房入院和死亡水平较高。肥胖和相关疾病通过增加公共卫生成本、发病率和死亡率，给个人、社会和经济带来沉重负担。

概述肥胖流行、肥胖定义和肥胖相关疾病

肥胖主要表现为热量摄入和能量消耗之间的不平衡。当能量摄入量超过需要时，它将以脂肪和糖原的形式储存在皮下脂肪组织(SAT)和器官中。脂肪组织(A、T)由功能不同的脂肪组织组成。白色脂肪组织(W A T)是一种活跃的内分泌系统，是一种重要且安全的脂肪储存器官，而棕色脂肪组织(BA T)则在b肾上腺素能刺激或冷暴露时产生热量，这一过程被称为适应性产热。在人类中，WAT可分为两个主要储存库：内脏WAT(VAT)和SAT，这两个库因与相关疾病的发生有关而被广泛研究。BAT只占脂肪的1%和2%，但它对维持体内平衡至关重要，并对血糖有有益的影响。超重或肥胖的人与低等级、慢性炎症状态有关,这与巨噬细胞从血液循环中渗透的人有关在M1或“经典激活”表型中。这些巨噬细胞可被招募到AT，在那里它们分泌炎性细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-8等)。除了促炎细胞因子，抗炎细胞因子(如IL-4、IL-10、IL-13、IL-19)也从脂肪细胞中分泌；然而，它们的丰度和分泌似乎随着体重的增加而减少，因为肥胖肯定会诱导平衡增加更多的促炎脂肪因子的产生。A T还分泌脂肪因子(瘦素、脂联素、内脂素和抵抗素等)。和细胞外基质(ECM)的成分来调节相关的通路。脂肪的过度积聚会导致脂肪组织的增生和肥大，从而改变分泌体和代谢产物的释放，并影响周围的微环境。

将肥胖和癌症联系起来的细胞机制

肥胖与心血管疾病

临床试验和流行病学研究表明，肥胖会增加心血管疾病的风险，包括冠状动脉疾病(CAD)、心力衰竭(HF)和动脉粥样硬化(AS)。此外，肥胖与其他心血管危险因素有很强的相关性，如高血压、胰岛素抵抗和血脂异常。肥胖导致脂肪组织肥大、功能障碍和炎症，最终改变心血管系统的结构和功能，包括左心室(LV)重塑、左心室质量增加、左心房增大，以及每搏量增加，总血容量和中心血容量增加，全身血管阻力、心输出量、左心室充盈压和肺动脉压下降。

肥胖症在促进心血管疾病中的作用示意图

肥胖与2型糖尿病

肥胖被认为是2型糖尿病的主要危险因素，大约三分之一的肥胖者会患上2型糖尿病。体重指数>35公斤/平方米的成年人患2型糖尿病的可能性是体重指数在18.5公斤/平方米至24.9公斤/平方米之间的成年人的20倍。此外，80%的T2 DM患者超重或肥胖。人们普遍认为，2型糖尿病的主要原因是非脂肪组织中肥胖导致的胰岛素抵抗，再加上胰腺b细胞分泌胰岛素不足，以克服这种抵抗。

胰岛素是胰腺b细胞释放的一种重要激素，具有重要的生理作用，包括促进葡萄糖的吸收和利用，促进脂肪生成，抑制糖异生和糖原分解，防止蛋白质分解和脂解。胰岛素主要与骨骼肌、脂肪组织和肝脏上的细胞表面受体结合，随后促进胰岛素受体底物(IRSS)的受体自磷酸化和磷酸化。这一过程进一步导致AKT(也称为PKB)的激活，并将葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)招募到质膜上，以促进葡萄糖进入细胞。IRS/PI3K/Akt途径在代谢，特别是生物合成过程的激活中起着重要作用。

肥胖和胰岛素抵抗之间的联系及其与T2 DM相关的内部机制的示意图

总结

肥胖仍然是几种癌症、心血管疾病、2型糖尿病和肝病的最严重的危险因素。过量摄取卡路里会导致脂肪组织中的脂肪堆积，从而通过脂肪细胞的肥大和增殖促进脂肪组织的扩张。当可利用的脂肪超过脂肪细胞的存储能力时，它会在循环中流动，并在其他器官形成异位沉积，从而产生内脏脂肪。内脏脂肪可损害血管形成，导致缺氧、氧化应激和内质网应激，从而导致其他相关疾病的发生。此外，过量的饮食脂肪被转化为游离脂肪酸，以合成甘油三酯作为能量储备。血清及其代谢产物中高水平的游离脂肪酸激活了PKC和JNK-1信号通路，改变了ISR-1诱导胰岛素抵抗的初始过程，从而直接导致高血糖、T2 DM和肝脏疾病。脂肪组织作为内分泌器官，分泌多种脂肪因子，包括瘦素、脂联素和抵抗素。这些脂肪因子在调节肥胖和相关疾病之间的关系方面发挥着重要作用。例如，升高的瘦素激活细胞内信号，如PI3K/AKT/mTOR和ERK/MAPK通路，包括在癌细胞中。它损害b细胞功能，抑制胰岛素分泌，导致高血糖状态，肥胖时脂联素水平降低，降低胰岛素敏感性和脂肪氧化。脂肪组织处于发炎状态。VAT可分泌一些炎性细胞因子，如TNF-a、IL-6和MCP-1，可激活核因子-kB和JAK/STAT信号通路，诱导心脏和肝脏的炎症反应。非脂肪组织中的脂肪堆积和内脏脂肪引起的炎症是肥胖相关疾病最重要的致病因素。减少高脂肪或高碳水化合物饮食的摄取，以及适当的体育活动来控制体重和减少内脏脂肪的百分比，将有助于超重或肥胖的人降低患其他代谢疾病的风险。鉴于肥胖在世界范围内的流行，控制体重和平衡饮食对我们来说是很重要的。然而，许多人发现很难坚持较低的食物消耗和较高的锻炼水平。因此，了解肥胖和其他疾病之间的联系以及它们背后的内在机制，可以帮助我们更好地预防和治疗肥胖及相关疾病。对此需要探索和验证新的治疗方法。

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.apsb.2023.01.012

转自：“生物医学科研之家”微信公众号

如有侵权，请联系本站删除！