为什么减肥总是失败？肥胖原因可能跟你想的不太一样

肥胖的发生是遗传与环境相互作用的结果，由涉及多个器官、激素和代谢途径的相互关联的复杂系统控制。虽然人们已发现与身体质量指数（BMI）相关的遗传变异，但鉴于全球范围内BMI的快速增长，对肥胖大流行的科学解释必须着重考虑环境因素。

在上世纪，出现了两种有关肥胖原因的环境模型：“能量平衡模型（energy balance model, EBM）”和“碳水化合物-胰岛素模型（carbohydrate-insulin model, CIM）”。

EBM理论认为，肥胖是由过度食用现代化的高能量加工食品，加之久坐的生活方式导致的。然而，在此理论指导下，尽管人们一直关注少吃多动，但肥胖率仍呈上涨趋势。EBM的局限性在于将肥胖概念化为一种能量平衡紊乱，而没有考虑促进体重增加的生物学机制。

CIM理论则认为，高血糖负荷饮食（如易消化的碳水化合物）通过胰岛素和其他激素发挥作用，导致体内脂肪累积增加，相比于“吃多少”，“吃什么”更重要。

近期，由多名科学家合作撰写的一篇综述对CIM理论进行了详细阐述，发表在《美国临床营养学杂志》（The American Journal of Clinical Nutrition）上。主要涉及以下几个方面：

EBM的局限性：

并未阻止肥胖的流行

能量平衡和体重的因果性

EBM强调体重增加（脂肪增加）只有在能量平衡为正的情况下才会发生，然而忽略了能量摄入和体重增加两者之间的因果关系。例如，在青春期的生长高峰期，青少年往往摄入过多的能量，在这种情况下，是“消费推动增长”还是“增长推动消费”呢？这两种可能性都不违反物理定律，但这两种观点有着根本不同的生理学基础和含义。

食物可口性和摄入量

关于肥胖的饮食驱动因素，EBM侧重于“超美味”能量密集型的加工食品。显然，人们倾向于吃更多觉得可口的食物，可口性似乎也影响短期的食物选择和能量摄入。然而，令人惊讶的是，很少有证据表明可口性直接与实验室动物或正常条件下人类的长期过度能量摄入有关。

与日常饮食相比，自助餐厅里提供的油炸、高糖等可口食品更容易导致实验动物体重增加。这类饮食在宏量营养素、糖、饱和脂肪和纤维等组成方面有所不同。由此看来，似乎是成分的差异，而不是可口性的差异，导致了体重增加。目前，还没有针对人类的干预研究以证明可口性和肥胖之间的因果关系。

越可口，越容易肥胖？

此外，依照EBM概念采取的措施并没有阻止肥胖的流行。例如，政府和专业卫生组织大力提倡能量限制（特别是低脂饮食）和锻炼；包装食品上的营养标签突出显示卡路里含量；营养教育强调个人有责任避免体重增加等。然而，尽管考虑了生物、行为、环境和社会等诸多影响能量平衡的因素，世界范围内肥胖的发病率仍持续上升。因此，EBM的实际转化应用价值有待商榷。

CIM为肥胖大流行作出生理学解释：

GL扮演核心角色

与EBM一样，CIM理论也假设食物质量的变化会导致体重增加。然而，CIM侧重于膳食来源对激素和代谢的影响，而不仅仅是总热量摄入。CIM认为：从长期来看，正能量平衡不会导致肥胖增加，而推动正能量平衡的条件取决于底物分配的变化是否有利于脂肪储存。在多种影响因素中，膳食血糖负荷（glycemic load, GL）扮演了核心角色。

GL被定义为总碳水化合物量和血糖指数（glycemic index, GI）的算术乘积，是通过摄入典型食物或饮食模式确定的餐后血糖预测指标。高GL食物包括加工谷物、土豆制品和自由糖含量高的食物。大多数新鲜水果、豆类、坚果和非淀粉类蔬菜的GL适中或较低，而脂肪和蛋白质对餐后血糖没有直接影响，其名义GL为0。

高GL膳食，越吃越饿，更易肥胖

食用高GL膳食后葡萄糖的快速吸收会增加胰岛素分泌，抑制胰高血糖素分泌，并引发葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP）主导的肠促胰岛素反应。在进食后的最初几个小时内，肌肉、肝脏和脂肪对葡萄糖大量摄取，肝脏和脂肪被刺激生成脂肪。进食三小时后，高GL膳食中的大部分营养物质已被消化道吸收。然而，这种激素反应的持续合成代谢作用减缓了肝脏葡萄糖和脂肪细胞脂肪酸从摄取到释放的转变。因此，血液中的总代谢燃料浓度（来自葡萄糖、非酯化脂肪酸和酮类）在餐后后期迅速下降，可能降至空腹状态水平以下。大脑将此信号视为关键组织（如肝脏）缺乏能量的信号，并可能通过反调节激素反应来应对这种代谢挑战。同时，饥饿感和对高GL食物的渴望增加，为恶性循环奠定了基础。

除GL外，CIM还提供了一个概念框架，用于了解其它膳食成分（如果糖、蛋白质和脂肪酸类型、纤维、进餐时的食物顺序）、行为（如用餐时间、昼夜节律、体力活动）和环境暴露（如内分泌干扰物）如何通过相关机制（如脂肪合成、肠道功能和微生物、肌肉胰岛素抵抗、慢性炎症、表观遗传修饰）来影响体重。

依照CIM，通过有意识地控制食物量和体力活动水平来产生负能量平衡的策略可能会失败。因为在摄入高GL饮食时限制能量摄入既不会减少脂肪储存的倾向，也不会减少节食过程中的饥饿感。相反，限制碳水化合物所产生的体重减轻会降低胰岛素与胰高血糖素的比率，促进脂肪分解和脂肪氧化，从而降低主动食物摄入量。

CIM理论衍生的预测和假设

对GL膳食的激素反应

GL膳食对胰腺激素和肠促胰岛素分泌的影响已得到证实。正如Unger 50年前所述，碳水化合物不仅通过刺激胰岛素分泌，而且通过旁分泌抑制胰高血糖素分泌，增加胰岛素与胰高血糖素的比率。

胰岛素和组织特异性胰岛素敏感性

胰岛素敏感性通常是在全身水平测量的，掩盖了组织之间的关键差异。Jeanrenaud及其同事通过微型泵向大鼠注射胰岛素，导致其耐受性良好的低血糖；到输注的第4天，脂肪组织中葡萄糖利用率、葡萄糖转运蛋白4型（GLUT4）表达、脂蛋白脂肪酶活性和脂肪生成增加，而肌肉产生胰岛素抵抗。

胰岛素、胰高血糖素和肥胖

在啮齿动物中，慢性胰岛素治疗增加了食物摄入和肥胖。在人类中，胰岛素和增加胰岛素分泌的药物也会导致体重增加，而那些减少胰岛素分泌的药物（例如α-葡萄糖苷酶抑制剂）会导致体重下降。分泌胰岛素的胰腺肿瘤可导致体重增加，而分泌胰高血糖素的胰腺肿瘤可导致体重减轻。

GL、能量平衡与肥胖

有研究表明，从长期来看，高脂肪饮食比高碳水化合物饮食导致更多的体重减轻，这与能量密度方面的预期相反。此外，研究还表明一种独特的饮食-表型相互作用，即高胰岛素分泌或其他葡萄糖内稳态异常的个体在食用高GL饮食时特别容易出现不良代谢反应和体重增加。

高脂肪饮食比高碳水饮食更易带来体重减轻

临床与公共卫生转化

肥胖治疗的能量限制策略最初会导致体重减轻，但伴随的代谢率降低和饥饿感增加会阻碍减肥的可持续。因此，很少有人能通过这种方法实现长期的临床意义上的体重减轻，而且减肥失败同时会给减肥者带来自信心的打击。

根据CIM，相比于“吃多少”，现代工业食品环境中的人类可能对“吃什么”有更强的长期控制。通过低GL膳食，患者可能会经历更少的饥饿感和更高的能量水平，促进自发减肥。一个实用的策略是用高脂肪食物（如坚果、种子、鳄梨、橄榄油）替代高GL食物（精制谷物、土豆制品、浓缩糖），同时允许从全谷类、全水果、豆类和非淀粉类蔬菜中适度摄入碳水化合物。对于那些具有特殊易感性的人（如高胰岛素分泌或严重胰岛素抵抗），严格限制总碳水化合物可能是最佳选择。

低GL膳食，更抗饿

总  结

文章作者最后指出，与几乎所有复杂生物现象的模型一样，CIM无法提供所有因果机制的完整和精确表示。但过早地驳斥CIM会阻碍建设性的科学讨论。研究人员应避免武断地拒绝对肥胖大流行的其他可能解释，促成具有不同观点的科学家之间的合作、在严格和无偏见的研究中检验预测、为更好的解释模型指明方向才是首选。

文/延光星辰

责编/Jane

参考文献

Ludwig DS, Aronne LJ, Astrup A, et al. (2021) The carbohydrate-insulin model: a physiological perspective on the obesity pandemic. The American journal of clinical nutrition. DOI: 10.1093/ajcn/nqab270.

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