运动的奇妙buff：“迈开腿”如何助于“管住嘴”？

原文作者：Tahnbee Kim & Scott M. Sternson

代谢物 Lac-Phe 跟运动诱导的 " 肌肉烧灼感 " 有点关系。如今证实这种分子能降低小鼠、赛马及人类运动后的食物摄入，还能促进肥胖小鼠体重减轻。

长期锻炼有助于减轻体重——只要增加的能量消耗大于后续食物能量摄入。Li 等人在《自然》上发表文章 [ 1 ] ，描述了代谢过程的一种产物（代谢物分子）。这种分子在小鼠运动时释放，而后抑制小鼠食欲。这项发现，为更好地理解运动的生理结果开辟新径。

Li 等人用的技术是一种无偏差的代谢组学方法，以识别哪些分子在小鼠、赛马及人类高强度运动后的血液循环中含量增加。该团队发现，特别是Lac-Phe这个代谢物，在三个物种中都有大幅增加。这一结果与既往一篇人类相关报道相符 [ 2 ] 。Lac-Phe 是乳酸（lactate）和苯丙氨酸（phenylalanine）的共轭物。乳酸是剧烈运动后的副产物，产生肌肉疲劳的烧灼感，而苯丙氨酸则是一种必需氨基酸。

该团队研究了 Lac-Phe 对高脂饮食小鼠产生的代谢和行为影响。他们给饮食致肥胖（diet-induced obese，DIO）小鼠注射高于生理剂量的 Lac-Phe，结果抑制小鼠进食超过 12 小时。Li 等人还发现，给 DIO 小鼠注射 Lac-Phe 超过 10 天，导致每日食物消耗量降低、体重减轻，且这种体重下降特异地来源于脂肪组织减少。但是单一的乳酸或苯丙氨酸都不能影响食欲，而且注射 Lac-Phe 也不能改变低脂饮食体瘦小鼠的进食行为。以上结果说明循环 Lac-Phe 增加能特异性抑制高脂饮食肥胖小鼠的进食行为。

Li 等人的结果证实了既往的一项发现 [ 2 ] ，即 Lac-Phe 由肌肽二肽酶 2（carnosine dipeptidase 2，CNDP2）产生。他们表明，CNDP2 产生 Lac-Phe 这一过程，有赖于乳酸的可用性，这一发现于这类代谢物产生自锻炼的结果一致。基因编辑 DIO 小鼠，使之缺乏 CNDP2 酶，则小鼠无法上调产生 Lac-Phe 来应对运动变化。但是，不运动的突变小鼠在进食和体重上跟对照组没有显著差异。这就说明CNDP2 不是基础能量维持所需的。

最后，Li 等人同时喂予小鼠高脂食物并安排其每日运动计划，以此研究运动对小鼠体重的影响。对照组小鼠在这种管理方式下体重维持稳定。但是缺乏 CNDP2 的小鼠，食欲上涨、体重增加，原因之一是小鼠吃得更多，来满足其增加的能量消耗，原因之二就是小鼠摄入的是增肥食物。所以，CNDP2 介导的 Lac-Phe 产生，是一个依赖运动的过程，能促进高脂饮食小鼠减轻体重（图 1）。

图 1 | Lac-Phe 产生的分子通路。Li 等人研究雄性小鼠剧烈运动及高脂饮食后发生的变化。运动刺激肌肉细胞产生乳酸分子，而后作者发现，代谢物 Lac-Phe 分子，由乳酸和苯丙氨酸（一种氨基酸）经 CNDP2 酶催化合成，发生该过程的细胞类型未明——可能是免疫细胞，也可能是上皮细胞。Lac-Phe 进入血液，与小鼠食欲下降、脂肪量减少、体重减轻有关。

以上这些发现，在产生 Lac-Phe、抑制食欲、降低体脂三者间建立了联系。但是 Lac-Phe 发挥作用的生理过程尚不得而知。Li 等人报道，CNDP2 表达于小鼠几种细胞类型，尤其高表达于免疫细胞和上皮细胞。这两种细胞都覆盖在身体器官表面。今后需要更多的研究，来确定是否是这两种亦或是其他细胞类型负责运动诱导的 Lac-Phe 生物合成过程。

Lac-Phe 能抑制进食 12 小时，这个现象很有意思，因为运动后其在血液循环中的时间不超过一小时。这说明 Lac-Phe 对于信号通路能产生长效影响，来改变进食行为。但一种 Lac-Phe 受体蛋白及表达受体的细胞类型，尚未确定。

尤为值得注意的是，Lac-Phe 可能直接或间接地影响控制进食行为的神经元。神经环路可以通过至少三种不同的过程影响食欲 [ 3 ] ：能量感知系统，它维持正常身体机能；饱足环路，它对生理应激高度敏感；以及奖励驱动的食欲通路。调节其中任一通路得到的结果都跟文章报道的数据相符。Lac-Phe 选择性降低高脂饮食小鼠的食欲，这个结果提示 Lac-Phe 影响的可能是愉悦性进食，但还需要进一步证实。

Lac-Phe 并不是唯一一种运动产生的食欲抑制分子。生长分化因子 15、酪酪肽、胰高血糖素样肽 -1，也都能抑制进食，且在人运动后含量增加 [ 4-6 ] 。这些分子也都具有其他的代谢功能，能影响能量消耗、胰岛素敏感性和血糖水平。长期注射 Lac-Phe 会提高 DIO 小鼠组织血糖摄取量，但 Li 等人认为这是体重下降产生的间接结果。今后的研究兴趣点，可以为Lac-Phe 是否直接影响组织摄取葡萄糖——这能提示 Lac-Phe 抑制食欲以外的作用，比如它可能参与运动中的营养物质利用。

部分临床研究证实，男性运动后食欲会受到抑制，但这一现象在女性中的支持证据不多 [ 6-9 ] 。Li 等人也只研究了雄性小鼠，因此以后还应研究雌性小鼠中 Lac-Phe 的作用。更广泛的说，研究运动中血浆 Lac-Phe 水平跟食欲抑制、体重下降的程度之间的关系，也非常重要。血浆 Lac-Phe 水平高低，是否会影响运动减重的效果好坏呢？

运动诱导食欲抑制在演化适应过程的作用也发人深思。一种可能的作用是，Li 等人研究的这种剧烈运动类型，代表着一种压力源，危及着当下的生存：摄入能量的优先级降低了，因为长期生存才需要摄入能量。举个例子来说，要躲避捕食者的话，最好不要因为饥饿分心。

Li 等人的发现是个起点，由此开始研究运动诱导超重小鼠体重下降的分子通路。不仅如此，锻炼诱导男性血浆 Lac-Phe 水平上升，意味着如果 Lac-Phe 在管理食欲和控制体重方面的作用在人类中也得到证实，可能借此精进人们体重管理的方式。但要注意的是，社交饭局、高卡路里美食方便可得等多种因素，都会影响任一独立干预措施的效果。最后，无论现在的发现是否适用于人类，多管齐下的策略或许才是对抗肥胖的最佳方式。