《Physiology & Behavior》:Energetic adaptations in response to moderate calorie restriction-induced weight loss in normal-weight adults.
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该研究探讨正常体重人群在3%和6%体重减轻后能量消耗及代谢指标的变化,发现运动能耗降低及碳水化合物氧化减少,可能增加体重反弹风险。
Léna Pélissier|Inès Ramos|Christelle Guillet|Bruno Pereira|Yves Boirie|Martine Duclos|David Thivel|Laurie Isacco
克莱蒙-奥弗涅大学,UPR 3533,生理和病理条件下运动代谢适应实验室(AME2P),CRNH奥弗涅,法国克莱蒙费朗
摘要
尽管有相当数量的正常体重个体从事节食行为,但针对这一人群在减肥过程中的能量适应机制仍研究不足。
本研究旨在探讨饮食诱导的体重减轻后,静息状态和运动状态下能量消耗及底物氧化率的变化,以及相关的激素和代谢指标。参与者完成了三次相同的实验访问:基线期(T0,n=35)、体重减轻3%时(T1,n=32)和体重减轻6%时(T2,n=18)。每次访问时,都进行了血液样本检测,并在静息状态和步行运动期间进行了间接量热测量。虽然静息能量消耗没有变化,但在T1和T2阶段运动能量消耗有所下降(p < 0.001)。体重减轻后,静息状态下的绝对碳水化合物氧化率以及运动过程中的碳水化合物氧化率均降低(p = 0.04和p < 0.001)。T2阶段的总胆固醇、甘油三酯和瘦素浓度也低于T0阶段(p = 0.04、p = 0.008和p = 0.02)。该研究揭示了体重减轻过程中底物利用的变化,而运动能量消耗的减少可能促使正常体重个体重新增加体重。
引言
尽管越来越多的个体采取减肥策略[1],但大多数人仍难以长期维持减轻后的体重[2,3]。这些挑战部分归因于补偿机制,包括食欲刺激信号的增强和能量消耗(EE)的减少,这反映了能量效率的提高[4,5]。虽然减肥及其相关补偿机制通常在肥胖人群中得到观察和研究[6,7],但研究正常体重(NW)个体的代谢适应同样重要(即体重指数BMI在18.5至24.9 kg.m-2之间)。实际上,这一人群也有较高的节食行为发生率,即使是轻微的体重减轻也可能引发影响能量平衡、食欲调节和长期体重趋势的生理反应[6,8]。了解NW个体的这些反应有助于揭示个体间的差异,区分与肥胖相关的机制和NW生理特性,从而更全面地理解代谢易感性。这些知识对于解释体重控制行为和预防NW人群中的能量适应至关重要。
尽管社会文化规范和社会对瘦体的压力常被视为节食行为的主要驱动力[9,10],但系统评价表明,饮食诱导的体重减轻反而可能导致NW人群体重(重新)增加[11]。此外,多项干预研究显示,即使在体重恢复后,NW男性群体的静息能量消耗(REE)也会降低[12,13]。动物和人类研究均指出,循环中的甲状腺激素和/或瘦素浓度变化,以及细胞适应性变化(如骨骼肌蛋白质周转率下降)可能是这种“节俭代谢”的部分原因[14, [15], [16]]。
目前关于减肥反应的大部分证据基于REE的探索,但也有研究表明,NW个体和肥胖个体的能量适应不仅涉及静息状态,还涉及非静息状态[17, [18], [19]]。例如,在NW和肥胖男性及女性中,每天摄入800千卡的饮食导致10%的体重减轻后,运动期间的能量消耗会降低[17]。有趣的是,作者还观察到在低强度运动(如10瓦和25瓦)期间碳水化合物氧化率下降,同时骨骼肌中的糖酵解/氧化酶比例也降低[17]。尽管现有文献支持减肥后存在能量适应,但大多数发现来自肥胖患者的研究,或是针对NW人群进行的极端能量限制(如半饥饿)干预[12,13,18,20]。现在需要更好地理解NW个体在适度热量限制下的能量适应机制,包括非静息状态和静息状态,以防止在没有超重或肥胖的情况下出现不良后果。
因此,本研究的主要目的是探讨健康NW男性和女性在饮食诱导的体重减轻3%和6%后,静息状态和低强度步行运动期间的能量适应,以及相关的激素和代谢指标。
研究人群
研究对象
参与者通过大学公告和社交媒体招募。符合条件的志愿者包括:i) 年龄在18-40岁之间,ii) 成年后BMI在18.5至24.9 kg.m-2之间(即18岁起),iii) 至少过去6个月内体重稳定(体重变化< 3%),iv) 未服用任何药物(女性除外口服避孕药)。排除标准如下:i) 体力活动水平过高
结果
结果部分将专门讨论能量适应及代谢和激素相关变量,因为关于人体测量和身体组成变化及营养适应的发现已发表在先前研究中[21,22]。具体流程图、退出情况以及参与者完成的每次访问详情可见于Pélissier等人的研究[21]。基线时,平均年龄和BMI分别为23.3 ± 3.8岁和22.8 ± 1.9 kg.m-2。
讨论
饮食诱导的体重减轻干预通常会导致能量适应,这可能增加体重反弹的风险[6]。然而,尽管NW个体更频繁地采取节食行为,但这些能量代谢的改变仍研究不足[8]。本研究旨在探讨静息状态和低强度步行运动期间能量消耗及底物氧化率的变化模式,以及相关的代谢和激素指标。
结论
本研究首次描述了NW个体在适度热量限制下减肥后的能量适应、代谢和激素指标。虽然减肥并未改变REE,但在体重减轻3%和6%后,运动能量消耗和步行能量成本均有所下降,这可能增加体重反弹的风险。此外,体重减轻3%和/或6%后,静息状态和运动期间的绝对碳水化合物氧化率均降低。
资金来源
本研究得到了克莱蒙大学医院2022年“内部招标”(Appel d’Offre Interne)的支持。
数据共享
手稿中描述的数据、代码手册和分析代码将在收到请求后提供。
资金来源
本研究得到了克莱蒙大学医院2022年“内部招标”(Appel d’Offre Interne)的支持。
作者贡献
概念构思、方法学设计、资金获取、资源协调:DT, LI, YB, MD;数据分析、软件应用:IR, BP, LP;数据管理:LP, CG;研究实施、初稿撰写与可视化:LP;验证与项目管理:MD, LI, DT;审稿与编辑:DT, LI, YB, IR, BP, MD, CG。
作者贡献声明
Léna Pélissier:初稿撰写、可视化、软件应用、数据分析、研究实施。 Inès Ramos:审稿与编辑、软件应用、数据分析。 Christelle Guillet:审稿与编辑、数据管理。 Bruno Pereira:审稿与编辑、软件应用、数据分析。 Yves Boirie:审稿与编辑、项目监督、方法学设计、资金获取。 Martine Duclos:验证、项目监督、项目管理、方法学设计。致谢
作者感谢élise Delétré在整个研究过程中作为营养师提供的支持。同时感谢所有参与者的配合。