我完全不記得我什麽時候買的這本書。直到最近春節胖了三斤才想起來。我以為它會告訴我壹些減肥的小技巧,感覺被騙了。但回過頭來看標題,人家只說是生物培育,不是減肥秘方,其實也沒什麽問題。這是壹本很棒的科普書,在高中生物課的基礎上進行了延伸,還是讓我看看死記硬背這個概念到底有什麽用。從這本書裏,我們可以知道為什麽我們會胖。至於我們是怎麽瘦的,作者只能說明壹些基本的人生過程,拋出個人談減肥就是耍流氓。此外,書中提到的生物學悠久歷史中的科學家和制藥公司對人類抗肥胖的貢獻令人尊敬。雖然現在的吃貨們還是要“管住嘴,邁開腿”,但也許在不久的將來,我們會有外力來控制自己的食欲。我們會想吃就吃,吃飽了就停,很快就會餓,餓了就再吃。我對這壹天抱有希望。
全書四章,從脂肪入手,全面揭示高脂血癥的秘密,從正常反應機制到異常疾病,進而引出藥物研發的過程。最後壹章以同樣的思路講述高血糖癥。我們可以看到生物學家壹直在為人類的健康而奮鬥,堅持某個現象,有某個靈感,在實驗室裏夜以繼日的研究。即使是追名逐利的小心思,也給成千上萬的人帶來了奇跡。作者在這方面的描述再現了這種科研精神。
人類對肥胖的探索起源於兩只小老鼠——糖鼠和肥鼠。通過將兩只老鼠與正常老鼠相連,科學家發現了瘦素和瘦素受體——食欲抑制。胖老鼠缺乏瘦素,糖老鼠缺乏受體,所以胖老鼠在接受正常老鼠的瘦素後變瘦了,而糖老鼠仍然肥胖,有它的連體老鼠因為接受了更多的瘦素而死亡。若幹年後,科學家通過基因連鎖發現了產生瘦素的2G7基因,但在人體白色脂肪中發現。所以脂肪有壹個天然的負反饋,增加脂肪——抑制食欲——阻止脂肪繼續增加。此外,白色脂肪還會參與脂肪代謝、炎癥免疫、血管止血、血管生成、血壓、食欲能量平衡、營養轉運、胰島素敏感性和血糖穩態。下面我要研究的就是這樣壹個好的負反饋。為什麽我還是胖?
1997世衛組織認為肥胖是壹種疾病。判斷肥胖的壹個簡單粗暴的標準是身體質量指數超過30。對於脂肪含量較高的中國人,24超重,28肥胖。與正常人群相比,超重人群患心臟病、中風、二型糖尿病和某些癌癥(乳腺癌和結直腸癌)的概率明顯增加。暴食不僅是壹種吃貨的進化本能,也是壹種病理性的神經生物學現象。嗯,是關於減肥的。醫學上的減肥手段是偉大的能量守恒定律。攝入的能量是碳水化合物、蛋白質和脂肪。能量輸出分為代謝能量消耗(占60%)、運動、日常活動和消化能量消耗。權重的變化不是簡單的輸出-輸入,而是
體重變化=(食物總能量×人體吸收的能量)-(新陳代謝+體力消耗+消化吸收消耗)
基於能量守恒有五個出發點:1,減少食物的總能量攝入;2、降低吸收能力;3.增加代謝消耗;4.增加體力活動;5、增加對食物消化吸收的消耗。最後壹項占總能量消耗的10%,與能量攝入呈線性關系,默默逝去。高強度的運動可以改變體內數百種蛋白質分子的化學修飾水平和生理活性,這是任何藥物都無法比擬的。那麽處理主要以1-3為主。
對於第壹點,減少食物攝入可以通過減肥手術或者減肥藥來實現。減肥手術:胃和小腸是人體最重要的消化吸收器官。胃負責研磨食物,將胃酸和胃蛋白酶混合到食物中,研磨成食物糊,與長達數米的小腸緊密接觸。營養分子被吸收到小腸的腸壁細胞中,通過循環系統送到身體各個器官,參與新陳代謝。所以減肥手術的手段就是通過胃束帶或者搭橋手術,讓胃變小或者小腸變短。但這種操作僅限於人,體脂30以上的患者可以使用。另壹種方法是減肥藥。受瘦素的啟發,科學家提取了編碼瘦素蛋白的DNA,放入細菌基因組中進行大量繁殖,但瘦身效果並不理想。事實上,瘦素缺乏的患者比例極低,大多數肥胖是因為不健康的生活方式。瘦素可以維持壹個基本的負反饋,但不能控制妳的食利本性。雖然體內瘦素水平長期居高不下,但人體對瘦素反應緩慢,這就是瘦素抵抗。瘦素抵抗抑制不了食欲。目前壹些藥企正在研究瘦素增敏藥物,有可能從根本上達到減肥的效果。抑制食欲的藥物仍在探索中。早年發現用麻黃素(冰毒的原料)制成的安非他明,除了治療感冒鼻塞之外,還具有減肥的作用,於是化學家取其精華去其糟粕,改為芬Flaaming,但反彈嚴重,副作用多。而他的妻子芬特朗和他的兒子芬芬,都走向了同樣的命運。後來科學家發現,由芬恩·弗拉明控制的神經遞質血清素,只要能激活血清素受體蛋白,就能抑制食欲,於是在2065438+2002年,氯凱瑟琳應運而生。
對於第二點降低吸收能力,三大能源的消化過程是:蛋白質-氨基酸-燃料或蛋白質合成;碳水化合物-糖-燃料;脂肪-脂肪酸-燃料。部分燃料提供身體運轉所需的能量,多余的燃料以脂肪酸的形式儲存。通過破壞消化營養物質的酶,如澱粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。,它抑制小腸活動,降低消化吸收功能,減少身體的能量吸收。奧利司他是組織脂肪酶的工作,阻止脂肪的分解吸收,但是會造成排泄的尷尬問題(不敢想)。
對於增加代謝消耗的第三點,科學家發現,棕色脂肪在寒冷條件下會瘋狂燃燒消耗脂肪。壹種叫米拉哌隆的藥物是腎上腺素能受體激活劑,可以激活棕色脂肪工作。
簡單來說,高血脂就是血液中脂肪含量高導致的疾病。血樣看起來很可怕,很油膩。血管中的脂肪會減緩血液流動,它會沈積在血管壁上,阻礙血液的順暢流動。當沈積的脂肪顆粒遠遠超過前來清理的免疫細胞時,後者就會大量破裂死亡,碎片會形成壹層蛋白質網絡固定脂肪,甚至被壹層肌肉細胞包裹。為了保證血液的暢通,血管壁肌肉會不斷擴張,最終導致血管彈性變差,動脈粥樣硬化。此外,結構相對穩定的血管斑塊會長期影響局部血液循環,導致供血不足;結構不穩定的斑塊壹旦被破壞,脂肪分子和蛋白質就會漏出,引起血小板聚集和凝固,形成血栓。如果向心臟供血的冠狀動脈出現硬化或血栓形成,就會誘發冠心病。
脂肪不溶於水,脂肪的運輸依靠載脂蛋白。外殼由蛋白質分子和磷脂分子聚合而成,可以容納上千個脂肪分子。從大到小可分為乳糜顆粒、極低密度、中等密度、低密度和高密度脂蛋白。極低密度脂蛋白負責將肝臟合成的三酰甘油運送到脂肪組織儲存,低密度脂蛋白和高密度脂蛋白負責另壹種脂肪分子——膽固醇。低密度脂蛋白在血管中會時不時的漏出壹些膽固醇,容易堆積成斑塊,而高密度脂蛋白可以重吸收血管中的膽固醇。膽固醇是膽汁合成的物質,對消化系統非常重要,也參與多種激素的合成。此外,膽固醇是細胞膜上最重要的鑲嵌物質之壹,它讓細胞膜上的蛋白質分子自由移動,實現延伸、折疊和吞吐。膽固醇來源於自我合成和食物獲取,人體內最大的膽固醇加工廠是肝臟。科學家發現了皮膚細胞中膽固醇合成最重要的破壞者——HMG-CoA還原酶,血液中的低密度脂蛋白可以與細胞表面結合,抑制膽固醇合成。
此後,醫學界開始加大火力。煙酸(維生素B3)可以降低人體血液中的膽固醇,成為第壹個降脂藥物。消膽胺促進肝臟將膽固醇轉化為膽汁。但兩種藥物真正的降脂效果並不理想。有了理論支持,青黴素提取物美伐他汀可以有效抑制HMG的活性,另壹種洛伐他汀,是純化真菌,1987進入市場,命名為美降脂。1992年,默沙東公司以舒降之辛伐他汀新名稱上市,以應對小分子藥物專利的尷尬。但是13號* * *,研發的普伐他汀,還是成功把美女打死在沙灘上。作者著重描述了制藥公司進行藥物研究的艱難性和緊迫性。面對巨大的需求市場和眾多的商業競爭對手,R&D能力、營銷推廣和政策考慮非常重要。保護病人最好的方法絕不是禁止專利,提高醫療保障才是正道。降脂藥物也得益於立普妥,人工合成降低成本,效果明顯更小。如今高血脂藥物已經轉向大分子蛋白和單克隆抗體,以應對研發難、復制易的尷尬局面。
家族性高脂血癥也是醫學上的難題,病例很少,需求也不大,但從公平的角度來看不應放棄,往往能有所啟發,解決流行疾病的困惑。比如高脂血癥遺傳病患者缺乏低密度脂蛋白受體,無法對低密度蛋白產生反應,或者低密度脂蛋白發生突變,膽固醇產生失去剎車,肝臟永不停止產生。科學家從這個病人身上發現了壹個名為PCSK9的基因,它的基因突變導致了這個基因的增強,從而導致了高脂血癥。與他汀類藥物相比,PCSK9的療效驚人。抗體是人體內天然存在的壹種結構千變萬化的蛋白質。科學家利用單克隆抗體技術和癌細胞增殖技術,不斷產生PCSK抗體,解決了這壹遺傳隱患。
高等生物可以從葡萄糖分子物種中提取38種能量貨幣——三磷酸腺苷,葡萄糖作為能量載體效率非常高。在體內,葡萄糖分子進壹步合成更穩定的大分子,如澱粉和糖原,儲存在肌肉和肝細胞中。胰腺中的β細胞分泌胰島素並將其釋放到血液中,指示肌肉細胞和脂肪細胞吸收血液中的葡萄糖分子並合成糖原進行儲存,同時使肝細胞停止產生葡萄糖。然而,由α細胞分泌的胰高血糖素具有相反的作用。吃飯時血糖飆升,胰島素不要讓血糖在峰值時過高。具體來說,葡萄糖分子在葡萄糖蛋白的幫助下進入β細胞,引發化學反應,釋放胰島素。當血糖水平過高時,血液中的胰島素循環到全身,告訴肌肉和脂肪細胞儲存能量,肝細胞停止工作。
糖尿病是壹種富貴病,分為1型和2型兩種。1型是壹種青少年糖尿病,免疫細胞瘋狂攻擊β細胞。2型糖尿病是壹種主流糖尿病,其中肌肉、脂肪和肝細胞對胰島素失去反應。超重、高脂血癥和缺乏鍛煉都是2型糖尿病的重要危險因素。高血糖是機體失去吸收血糖分子的儲存能力,通過血液循環進入尿液。大腦功能幾乎完全依賴於葡萄糖的穩定供應。人體缺糖時會消耗體脂產生酮體,酮體的合成過程會導致血液酸化和酮癥酸中毒。腎臟反復吸收血液中的廢物,盡可能地回收水分。葡萄糖患者會喝很多水來排尿。
對於1型糖尿病,科學家在宰殺了大量的狗、豬、牛之後發現了胰島素的作用,開始從動物身上提純胰島素來治療高血糖癥患者(豬的胰島素最接近人類,難怪總被說成是豬),於是成噸的動物胰腺被送進工廠,但患者的治愈取決於動物的健康與否。後來通過12胰島素拼圖技術得到了動物胰島素的蛋白質結構,但並沒有降低動物的胰島素需求量。1982年,第壹個人用胰島素優必林上市。泰克公司通過重組DNA和細菌技術生產了人胰島素,甚至制成了壹種優於天然胰島素的全新蛋白質藥物。然而,為了延長藥物作用,制藥公司通過基因改造來延長胰島素的半衰期,或者發明壹種胰島素泵來與血管溝通,並實時監控血糖水平。
對於二型糖尿病,科學家意外發現二甲雙胍(類似於毒死山羊的山羊豆的成分)可以提高人體對胰島素的敏感性,但其機制至今未知。在發現激素之後,科學家又發現了與胰島素相關的兩種蛋白質,GIP和GLP-1。葡萄糖進入小腸後,刺激這兩種激素的分泌,間接刺激胰島素分泌。但胃泌素在體內存活時間短,所以不能通過註射在體內長時間停留。科學家們只能想辦法對GLP-1進行改造,使其在體內長期存活,從而得到類似於GLP-1的利拉普肽,或者通過agliptin破壞DPP-4蛋白酶,防止其破壞GLP-1。但慢性糖尿病引發的並發癥仍難以突破。
未來有很多值得期待的路。科學家曾嘗試移植胰腺,但服用抑制免疫功能的藥物需要患者生活在封閉的玻璃盒子裏。有人提出了人工胰腺。目前有公司利用胚胎幹細胞在培養皿中定點培養,放入盒中植入皮下,組織免疫細胞通過濾孔進行窺探。另壹個想法是把人體內多余的細胞變成β細胞,這是壹個夢想。由此可見,高血糖仍然是壹大醫學難題,但我們還是要做夢。
除了吃食物,作者還耐心地學習了很多醫學知識,比如在人體上的發現,各種醫學研究方法以及醫學的研發過程。可見人體的運行並不比宇宙簡單。面對那些看得見、看得見的復雜結構,科學家們壹直在極其耐心地推動醫學的發展。他們當然要感謝無數為人類健康做出犧牲的牛、兔、鼠。他們生來就有疾病,或者被迫生病,大自然從來就不公平。最後摘錄作者消除朋友圈謠言的偉大方法——驗證物質威脅是否合理,要積極確認是否滿足:來自流行病學(大規模樣本下物質是否與健康相關)、科學研究(嚴格控制條件,物質是否能誘發實驗品)和臨床醫學(大規模臨床試驗)的證據。不要因為隔壁阿姨吃了XX就貿然說XX有毒。