短期的な過食がマウスの体重管理に与える影響
研究によると、マウスの短期的な過剰摂取中はエネルギー使用が安定しているらしい。
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肥満は複雑な健康問題で、2型糖尿病や心臓病、癌などの深刻な問題のリスクを高めるんだ。体重を減らすための治療法が進歩してきたけど、長期的に健康的な体重を維持するのは難しいままだね。肥満の原因については専門家の間でも議論があるよ。よく、ダイエットや他の手段で急に体重を減らすと、すぐに戻っちゃうことが多い。このリバウンドは、体が体重減少を危険と見なして、食欲を増やしたりエネルギー消費を減らすことで反応するからだって考えられているんだ。
体重を増やそうとする時も、体は抵抗してくるんだよね。余分な体重を増やすのは健康に良くないって考えてるから。これについては理解されているけど、特定の状況で体がどのように体重を管理するかは完全にはわかってないんだ。
体重増加とエネルギー消費の研究
長年、科学者たちは食べ物をもっと摂るとエネルギー消費が増えるかどうかを議論してきたんだ。時々これを「贅沢消費」って呼ぶこともあるよ。一部の実験で、過剰摂取した後にエネルギー消費が少し増えたっていう研究がある一方で、変化がなかったっていう研究もあるから、体が余分なカロリーにどう反応するかを理解するにはもっと明確な証拠が必要なんだ。
研究では、食べ物を普段より多く与えた場合、マウスはエネルギー消費が少し増えることが多かったけど、全ての研究で一貫していたわけではないんだ。同様に、身体の体重管理における糞便からのエネルギー損失の重要性もまだ完全には理解されていないよ。健康な人間では、食べ物から得たエネルギーの一部が糞便で失われるとされていて、これも個人によって大きく異なることがあるんだ。この方法でエネルギーを失うことは全体の体重に影響を与えることがあるんだよ。
研究の概要
最近の実験では、研究者たちがマウスを使って過剰摂取の期間中に何が起こるかを調べたんだ。マウスに直接胃に管を通して餌を与える「胃内過剰摂取法」っていう方法を使って、彼らがどれだけのエネルギーを摂取して消費しているかを明確にすることができたんだ。
7日間、いくつかのマウスに余分な食べ物を与え、その後は4日間回復期間を設けたんだ。この間、研究者たちは体重の変化やマウスがどれだけの食べ物を食べたか、その他の関連する測定を追跡したよ。
体重と食事の摂取の変化
研究の結果、過剰摂取されたマウスは平均して体重の約10.7%を増加させたんだ。でも、過剰摂取が終わった後、彼らは4日以内に元の体重に戻ったよ。回復後は両方のマウスの体重が似ていたけど、過剰摂取されたマウスは少し脂肪が多く、筋肉量が少なかったんだ。
興味深いことに、過剰摂取中は、過剰に与えられたマウスは全体としてあまり食べなかったんだ。追加の餌が終わったら、食事の摂取量は通常のレベルに戻ったよ。この間、水分摂取量もかなり減少したのが目立った。
過剰摂取中のエネルギー消費
過剰摂取中にマウスがどれだけエネルギーを使ったかを観察した結果、過剰摂取されたマウスと対照のマウスの間に大きな違いは見られなかったんだ。どちらのグループも活動と休息の期間に関連するエネルギー消費の通常の変動を示したけど、過剰摂取されたマウスは追加の食べ物によって全体的にエネルギーを多く消費しているわけではなかったんだ。
注目すべき点は、マウスのエネルギーの使い方に変化があったこと。過剰摂取中は、彼らが炭水化物にもっと依存していて、呼吸交換比が上昇して示されたんだ。餌が止まった後は、脂肪を燃焼する方に戻ったよ。
いくつかの人間の研究では、もっと活動することで体重増加を防げるかもしれないと言われているけど、この研究では過剰摂取や回復期間中のマウスの活動的な変化は見られなかったんだ。明るい時間帯には少し動きが減る傾向があったけど、それは重要ではなかったよ。
熱産生の調査
熱産生は、体が熱を生成するプロセスで、体重増加に対抗するのに役立つんだ。熱産生に関与するタンパク質の一つがUCP1なんだ。この研究では、研究者たちはUCP1を持たないマウスも観察して、彼らが過剰摂取にどのように反応するかを調べたよ。
結果は、通常のマウスとUCP1ノックアウトマウスの間で、過剰摂取中およびその後の体重の変化は似ていたんだ。また、この期間中の食事摂取量の減少も似ていたよ。これから、UCP1は通常の環境で過剰摂取に対するマウスの反応にとって重要ではないことが示されるんだ。
糞便からのエネルギー排出
科学者たちは、マウスが糞便を通じてどれだけのエネルギーを失ったかを測定したよ。過剰摂取の影響で糞便のエネルギー含量は変わらなかったけど、過剰摂取されたマウスは全体的に糞便をずっと少なく生産していたんだ。これは、マウスが与えられた液体の食事を吸収するのがより効率的だったからだと思われるよ。
エネルギーバランスを計算した結果、過剰摂取されたマウスは過剰摂取の期間中に正のエネルギーバランスを持っていたんだけど、回復時には負のバランスになっていたんだ。対照のマウスは両方の期間でわずかに正のバランスを持っていたよ。過剰摂取されたマウスは、同じ体重でもより高い正のバランスを維持できていたから、糞便を通じてエネルギーを失うことが少し役立つかもしれないけど、回復中の効率が体重管理に貢献していることを示しているんだ。
結論
この研究は、短期間の過剰摂取の後にマウスのエネルギー消費が大きく増加しないことを明確に示しているよ。元の体重に戻るのは、エネルギー消費や脂肪からの熱生成の増加ではなく、主に食事摂取量の減少によるもののようだね。
過剰摂取後のエネルギー使用については、以前の研究では混在した結果が得られていて、一部の研究では一時的な増加が見られたものの、他の研究では変化が見られなかったんだ。これは、異なる条件(例えば、長期間の過剰摂取や異なる食事)がエネルギー消費の異なる結果をもたらすかどうかを更に探る必要があることを示しているね。
人間において過剰摂取時のエネルギー使用を理解するのは難しくて、一貫した結果をあまり得られていないんだ。マウスの結果は、ある種の身体プロセスの活性化が過食時に体重増加を防ぐのに大きな役割を果たさないかもしれないことを示唆しているね。
結論として、この研究は短期間の過剰摂取がマウスのエネルギーバランスにどう影響するかを詳細に示しているよ。主なポイントは、過剰摂取中の体重の変化は主に食事摂取量の変化によって引き起こされ、体が燃料を燃やす方法の変化も役割を果たしているってことだね。これらの生理的変化のタイミングや順序に焦点を当てたさらなる研究が、食事摂取に応じた体重管理のメカニズムをより深く理解する手助けになるかもしれないよ。
タイトル: Overfeeding does not increase energy expenditure or energy excretion in mice
概要: To curb the obesity epidemic, it is imperative that we improve our understanding of the mechanisms controlling fat mass and body weight regulation. While great progress has been made in mapping the biological feedback forces opposing weight loss, the mechanisms countering weight gain remain less well defined. Here, we integrate a mouse model of intragastric overfeeding with a comprehensive evaluation of the regulatory aspects of energy balance, encompassing food intake, energy expenditure, and fecal energy excretion. To evaluate the role of adipose tissue thermogenesis in the homeostatic protection against overfeeding-induced weight gain, we exposed uncoupling protein 1 (UCP1) knockout (KO) mice to overfeeding. Our results confirm that 7 days of 150% overfeeding induces [~]11% weight gain and triggers a potent and prolonged reduction in voluntary food intake that drives body weight back to baseline following overfeeding. Overfeeding has no effects on energy expenditure, consistent with the observation that mice lacking UCP1 are not compromised in their ability to defend against overfeeding-induced weight gain. These data emphasize that whole-body energy expenditure and adipose thermogenesis are not key contributors to protection against overfeeding in mice. Lastly, we show that fecal energy excretion decreases in response to overfeeding, primarily driven by a reduction in fecal output rather than in fecal caloric content. In conclusion, these results challenge the prevailing notion that adaptive thermogenesis contributes to the defense against weight gain induced by overfeeding. Instead, the protection against enforced weight gain in mice is primarily linked to a profound reduction in food intake.
著者: Christoffer Clemmensen, P. Ranea-Robles, C. Lund, J. Lund, M. Kleinert
最終更新: 2024-04-10 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.06.588219
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.06.588219.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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