有和没有食物成瘾的肥胖人类受试者的激素和饮食特征（2014）

营养成分。 2014 Dec 31;7(1):223-38. doi: 10.3390/nu7010223.

佩德拉姆P.1, 太阳G2.

抽象

食物成瘾（FA）的概念是导致一般人群肥胖发展的潜在重要因素; 然而，对于有和没有FA的肥胖之间的激素和饮食差异知之甚少。 因此，我们的研究目的是探索潜在的生物标志物，包括调节食欲和新陈代谢的各种激素和神经肽，以及可以分析有和没有FA的肥胖的饮食成分。 在从纽芬兰人群中招募的737成年人中，选择了与年龄，性别，BMI和身体活动相匹配的58食物成瘾和非食物成瘾的超重/肥胖个体（FAO，NFO）。 在空腹血清中测量总共34神经肽，肠激素，垂体多肽激素和脂肪因子。 我们发现，与NFO组相比，粮农组织组的TSH，TNF-α和胰岛淀粉样多肽水平较低，但催乳素水平较高。 总卡路里摄入量（每公斤体重），脂肪的膳食摄入量（每克/千克体重，每BMI和每躯干脂肪的百分比）和脂肪和碳水化合物的卡路里摄入百分比（克/千克）均较高。粮农组织小组与NFO小组进行了比较。 粮农组织的受试者消耗更多的糖，矿物质（包括钠，钾，钙和硒），脂肪及其成分（如饱和，单不饱和和 反 脂肪），欧米茄3和6，维生素D和γ-生育酚与NFO组相比。 据我们所知，这是第一项研究，表明有和没有食物成瘾的肥胖个体之间的激素水平和微量营养摄入量可能存在差异。 这些发现为FA可能导致肥胖的机制提供了见解。

关键词： 食物成瘾，肠道激素，神经肽，脂肪因子，微量/大量营养摄入

1. 简介

肥胖是一个多方面的条件[1并代表需要紧急关注的大流行[2]。 在加拿大，超过四分之一的成年人肥胖[3和纽芬兰省是该国肥胖率最高的国家之一（仅次于西北地区和努纳武特）[3,4]。 肥胖是由多种因素引起的，包括遗传，内分泌功能，行为模式和环境决定因素[5]。 有充分证据表明，慢性过度消耗卡路里在肥胖的发展中起着重要作用[6]。 在之前关于纽芬兰一般人口的研究中，我们的实验室发现了长期强迫暴饮暴食，被耶鲁食品成瘾量表（YFAS）定义为“食物成瘾”[7,8]，显着促成人类肥胖[9]。 此外，YFAS定义的食物成瘾的临床症状计数与肥胖的严重程度高度相关[9]。 成瘾被认为是一种具有明确神经内分泌基础的心理障碍; 然而，在诊断和统计手册（DSM）V中，食物成瘾仍然没有被定义为一种独立的疾病[10,11]。 与药物成瘾类似，食物成瘾者失去对食物消费的控制，尽管与肥胖有关的负面影响[12,13]。 这表明他们一再尝试减少食物摄入失败，他们无法戒除某些类型的食物或减少食用[12].

在人类中，食物摄入的调节是基于由饥饿和饱腹感信号控制的错综复杂的反馈系统[5,14,15]。 这些信号通过两个互补的驱动器在大脑，外周组织和/或器官中产生，包括稳态和快感通路[5,15,16,17]。 基于享乐或奖励的调节途径与中脑边缘多巴胺途径有关，该途径在药物滥用和高度可口食物的消费中受到刺激[15]。 有证据表明，多巴胺的释放协调食物奖励，这在食物成瘾者中受损[15,18]。 相比之下，稳态通路主要调节大脑和外周之间的能量平衡（例如，消化道和脂肪组织）[14,17,19,20]。 这意味着，基于能量保留和对食物的心理需求，大脑通过解释从外围收到的神经元和激素信号来增加或减少食物摄入量[15,20,21]。 因此，在两种途径中，大量的神经递质（多巴胺，大麻素，阿片类药物，γ-氨基丁酸（GABA）和血清素），神经肽（α-MSH，β-内啡肽，皮质醇，褪黑激素，神经降压素，食欲素A，催产素和P物质， 等等）和激素（肠道激素，垂体前叶激素和脂肪因子）参与其中，其中许多也可以在血清中检测到[17,18,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30]。 有趣的是，许多研究已将这些激素和神经肽与目前的肥胖流行病联系起来[21,24,31,32]。 此外，在我们之前关于普通纽芬兰人口的上述研究中，我们报道了食物成瘾者从脂肪和蛋白质中消耗了更高比例的卡路里[9]。 然而，就我们所知，目前还没有关于食欲与无成瘾之间调节激素水平的食欲差异的研究。

此外，据报道，常量营养素在肥胖，类似成瘾行为和代谢后果方面发挥着重要作用[33,34,35]。 然而，目前还没有关于有和没有食物成瘾的肥胖之间的大量和微量营养素的激素特征和潜在差异的研究，这对解开食物成瘾的发展至关重要。 因此，本研究的目的是通过测量和比较调节食欲和代谢的各种激素和神经肽以及两组中的膳食营养素摄入来探索可能区分肥胖与否有食物成瘾的潜在生物标志物。

2。 实验部分

2.1。 道德声明

本研究经加拿大圣约翰纽芬兰纪念大学健康研究伦理局（HREA）批准，项目识别代码为#10.33（最新批准日期：21 January 2014）。 所有参与者均提供书面和知情同意书

2.2。 研究样本

食物成瘾研究由从纽芬兰和拉布拉多（NL）人群中招募的737受试者组成。 其中，36受试者符合耶鲁食品成瘾量表的食物成瘾标准。 体重指数（BMI）为25 kg / m的受试者2 或更少被排除在外（世界卫生组织（WHO）标准：大于25被归类为超重;超过30被归类为肥胖[36]）。 排除后，将29受试者留下进行分析。 相应地，选择29非食物成瘾的超重/肥胖（NFO）受试者并匹配年龄，性别，BMI和身体活动。 所有受试者都是人口的一部分CODING（纽芬兰人群中的复杂疾病：环境与遗传学）研究[37,38]，并使用广告，张贴的传单和口碑从加拿大纽芬兰和拉布拉多省招募。 纳入标准为：（1）年龄> 19岁； （2）出生在荷兰，与在荷兰居住至少三代的家庭在一起； （3）健康，无严重的代谢，心血管或内分泌疾病； （4）在研究时未怀孕。

2.3。 人体测量

在12-h禁食期后测量体重和身高。 在平台手动秤天平（Health O Meter，Bridgeview，IL，USA）上，在标准医院服装中将受试者称重至最接近的0.1（kg）。 使用固定的测距仪测量高度至最接近的0.1（cm）。 通过将参与者的体重（千克）除以他/她的身高（米/公斤）的平方来计算BMI2）。 根据WHO标准，受试者根据BMI被分类为超重/肥胖（BMI≥25.00）[36].

2.4。 身体成分评估

使用双能X射线吸收测定法（DXA; Lunar Prodigy; GE Medical Systems，Madison，WI，USA）测量包括脂肪质量和瘦体重的全身组成测量值。 在12 h禁食后以仰卧位进行测量，并测定总体脂肪百分比（BF％）和躯干脂肪百分比（TF％）[37].

2.5。 食物成瘾评估

食物成瘾的诊断基于YFAS [7,9]。 该调查问卷由27项目组成，用于评估过去12个月的饮食模式。 YFAS翻译诊断和统计手册IV，文本修订（DSM-IV TR）物质依赖标准与饮食行为（包括症状，如耐受和戒断症状，​​社会活动中的脆弱性，减少或控制物质使用的困难， 等等）通过应用DSM-IV TR。 该量表使用李克特量表和二分法评分选项的组合。 当在过去的12月内出现三种或更多症状并且存在临床显着的损伤或窘迫时，满足食物成瘾的标准。 Likert评分选项用于食物成瘾症状计数（例如，耐受和戒断），范围从0到7症状[7,13].

2.5.1。 膳食摄入量评估

使用Willett食物频率问卷（FFQ）评估过去71个月期间的大量营养素（蛋白质，脂肪和碳水化合物）和12微量营养素摄入量[39]。 与会者表示，在过去的12个月中，他们平均使用了一系列常见食品。 将每种所选食物的量转换为平均每日摄入量。 消耗的每种食品的平均每日摄入量输入NutriBase Clinical Nutrition Manager（软件版本9.0; Cyber​​SoftInc，Phoenix，AZ，USA），并计算每日摄入的大量和微量营养摄入量[9,40,41].

2.5.2。 血清代谢调节激素和神经肽的测量

使用MAGPIX系统（Millipore，Austin，TX，USA）或使用酶联免疫吸附测定（ELISA）（ALISEI QS，Radim，Italy），通过基于磁珠的定量免疫测定法测量总34激素和神经肽的浓度。 （使用早晨空腹血清）。 肠道激素（胰岛淀粉样多肽（总），生长素释放肽（活性），瘦素，总胰高血糖素样肽-1（GLP-1），胃抑制多肽（GIP），胰多肽（PP），胰肽YY（PYY），连接肽（C肽）和胰高血糖素），垂体多肽激素（催乳素，脑源性神经营养因子（BDNF），促肾上腺皮质激素（ACTH），睫状神经营养因子（CNTF），卵泡刺激素（FSH），促黄体激素（LH） ，生长激素（GH）和促甲状腺激素（TSH），脂肪因子（脂联素，脂质运载蛋白2，抵抗素，adipsin，纤溶酶原激活物抑制剂-1（PAI-1）和TNF-α）和神经肽（α-黑素细胞刺激）激素（α-MSH），β-内啡肽，皮质醇，褪黑激素，神经降压素，食欲素A，催产素，P物质，单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）和刺鼠相关肽（AgRP）一式两份进行测定。 MAGPIX系统基于磁珠的定量免疫分析。 使用MAGPIX校准套件在每次测定之前校准系统，并使用MAGPIX性能验证套件验证性能。 Milliplex Analyst软件用于数据分析。 此外，用ELISA方法（Millipore Corporation Pharmaceuticals，Billerica，MA，USA）测量空腹神经肽Y（NPY）的浓度。 所有测量的激素和神经肽水平均高于制造灵敏度。 此外，分析物的抗体与这些组中的任何其他分析物之间没有/可忽略的交叉反应性。

2.5.3。 血清脂质，葡萄糖和胰岛素测量

使用Synchron试剂和Lx20分析仪（Beckman Coulter Inc.，Fremont，CA，USA）分析血清总胆固醇，高密度脂蛋白（HDL）胆固醇，三酰基甘油（TG）和葡萄糖的浓度。 通过以下计算低密度脂蛋白（LDL）胆固醇：总胆固醇-HDL-TG / 2.2。 使用免疫测定分析仪（Immulite; DPC，Los Angeles，CA，USA）评估血清胰岛素。 另外，使用免疫测定分析仪（Immulite; DPC，Los Angeles，CA，USA）测量血清胰岛素水平[42,43].

2.5.4。 身体活动评估和其他协变量

Baecke体力活动问卷用于评估身体活动。 该调查问卷使用三个指标评估身体活动，包括工作，运动和休闲。 所有参与者都填写了表格，以筛查病史，人口统计学（性别，年龄和家庭出身），疾病状况，吸烟用量和用药[44,45].

2.6。 统计分析

使用SPSS，版本19.0（SPSS Inc.，Chicago，IL，USA）完成所有统计分析。 数据表示为平均值±标准差（SD）。 学生们 t - 测试分析用于研究食物成瘾和非食物成瘾肥胖之间的测量变量的差异。 对于所有分析，统计检验是双侧的，α水平设定为0.05。

3。 结果

3.1。 身体特征和空腹血清脂质，葡萄糖和胰岛素水平

人口统计学，空腹血清脂质，葡萄糖和胰岛素水平以及参与者的身体特征如下 表1 （肥胖是基于BMI）。 食物成瘾超重/肥胖（FAO）和NFO组之间的上述变量没有显着差异。

表1 

研究参与者的特征*。

3.2。 粮农组织和NFO中调节激素和神经肽的代谢比较

比较食物成瘾超重/肥胖与非食物成瘾超重/肥胖组之间的血清激素水平（表2）。 与NFO组相比，粮农组织的胰岛淀粉样多肽，TNF-α和TSH水平显着降低，催乳素水平更高（p <0.05）。

表2 

粮农组织和NFO的激素和神经肽特征*。

3.3。 粮农组织与NFO集团之间的大量营养素和微量营养素摄入量的比较

消耗的总卡路里摄入量和常量营养素以绝对克数和克每千克体重，BMI，％BF和％TF表示。 表3。 粮农组织的每千克体重的总卡路里摄入量显着增加。 与非食物相比，食物成瘾肥胖的每公斤体重摄入的碳水化合物摄入量，每公斤体重，每BMI，每躯干脂肪的百分比以及脂肪摄入的脂肪摄入的百分比显着更高上瘾的肥胖受试者（p <0.05）。

表3 

食物成瘾和非食物成瘾超重/肥胖组的常量营养素摄入特征*。

此外，比较两组之间以每公斤体重克表示的微量营养素摄入量（表4）。 一般而言，粮农组织消费的膳食糖，矿物质，包括钠，钾，钙和硒，脂肪，饱和脂肪，反式脂肪，单不饱和脂肪，欧米茄3，欧米茄6，维生素D和γ-生育酚的含量明显高于NFO组。

表4 

超重/肥胖群体的食物成瘾者（粮农组织）和非食物成瘾者（NFA）之间选择的微量营养素摄入量的显着差异*。

4。 讨论

一般而言，内分泌因子作为食欲调节信号具有重要作用。 大量激素在饲养调节中发挥作用[15,16,17,24]。 上述激素分泌物的异常可导致暴饮暴食，从而导致肥胖[16,24]。 有趣的是，在肥胖和药物滥用成瘾之间发现了激素变化的相似之处[10,18]。 根据病因学，肥胖是一种复杂的疾病，可能由许多遗传和环境因素引起。 正如我们之前报道的那样，食物成瘾可能是导致肥胖的一个重要因素，具有独特的病因[9]。 据我们所知，本研究首次试图证明具有明确食物成瘾的肥胖可能表现出明显的饮食摄入和激素特征。

本研究的第一个发现是与肥胖的非食物成瘾者相比，肥胖食物成瘾者血清TSH水平显着降低，催乳素水平升高。 几项基于人群的研究显示BMI与TSH和催乳素水平显着相关[46,47,48,49,50]。 我们目前的研究结果表明，TSH和催乳素的联合异常可能是肥胖与食物成瘾而不是一般肥胖的激素特征之一。 许多研究的数据表明，血清TSH水平可能是酒精，鸦片和可卡因依赖和渴望的标志[51,52,53]。 在酒精依赖性受试者中报道了TSH水平与酒精渴求之间的显着负相关[51与健康对照相比，鸦片使用者的TSH水平显着降低[54]。 与我们目前的研究结果一起，较低水平的循环TSH不仅与酒精，鸦片和可卡因依赖有关，而且与食物成瘾有关。 催乳素在肥胖食物成瘾者中的显着相关性和其他关于酗酒者，海洛因和可卡因成瘾者的基础催乳素升高的研究数据[51,55,56,57,58]强烈建议循环催乳素参与食物成瘾。

本研究的另一个重要发现是肥胖食物成瘾组与肥胖非食物成瘾组相比，血清TNF-α水平显着降低。 与健康对照组相比，肥胖者的TNF-α水平通常更高[59]。 TNF-α被称为厌食细胞因子，可减少食物摄入。 据认为，TNF-α的受损作用可能导致肥胖[32]。 据报道，酗酒者，可卡因滥用者和鸦片成瘾者的循环TNF-α水平发生了变化。 此外，有人提出TNF-α可能成为滥用药物的潜在诊断生物标志物[60,61,62,63,64,65]。 在动物模型中，已经研究TNF-α作为预防药物滥用和增加停止机会的潜在治疗靶标。 [61]。 目前低TNF-α与食物成瘾相关的研究结果非常有趣且独特。 与肥胖人群中TNF-α水平升高相反，肥胖食物成瘾者更有可能出现特定表现。

在目前的研究中，我们还测量了调节食欲的血清神经肽。 神经肽主要在中枢神经系统中合成和分泌; 然而，一些神经肽的水平可以在外周循环系统中检测到[22,23,25,26,27,28,29,30]。 在患有其他成瘾和肥胖的个体中也发现了神经肽水平的异常[66,67,68,69,70]。 然而，在该研究中，在食物成瘾和非食物成瘾的肥胖受试者之间未发现任何测量的神经肽水平的显着差异。

本研究的第三个重要发现是肥胖食物成瘾者的血清胰岛淀粉样蛋白水平显着低于肥胖的非食物成瘾者。 这似乎是关于胰岛淀粉样多肽与食物成瘾或任何其他类型成瘾之间联系的第一份报告。 目前尚不清楚这种低水平的循环胰岛淀粉样多糖是否反映了食物成瘾状态，或者仅仅是由于其他因素导致的次要变化。 在一项关于10健康男性食用一餐高碳水化合物或脂肪的随机交叉研究中，已显示胰淀素受到膳食的常量营养素组成的影响，因为与高脂肪相比，高碳水化合物膳食后胰岛淀粉样多肽水平更高。一顿饭[71]。 在这项研究中，肥胖食物成瘾者的膳食脂肪摄入量较高，这可能至少是造成血清胰岛淀粉样蛋白水平低的部分原因。

在我们之前的研究中，我们发现所有食物成瘾者，无论肥胖状态如何，都消耗了较高的脂肪卡路里百分比[9]。 同样的结果也发现在肥胖的食物成瘾者队列中。 研究结果表明，肥胖的食物成瘾者每公斤体重消耗的卡路里含量更高，每公斤体重的碳水化合物含量更高，每公斤体重的膳食脂肪含量更高（以及每个BMI和每个百分比的百分比）。躯干脂肪）。 我们还首次探讨了食物上瘾和非食物上瘾肥胖受试者之间71微量营养素摄入量的潜在差异。 与我们之前的发现相对应，我们发现肥胖的食物成瘾者消耗了更多的脂肪亚组分：饱和，单饱和，多饱和和反式脂肪，欧米茄3和6，维生素D，γ-生育酚和二氢樟脑醌（商业上的主要来源）烤小吃和油炸食品[72]）与肥胖的非食物成瘾者相比。 此外，肥胖的食物成瘾者消耗更多的钠和糖。 因此，综合起来，数据表明，肥胖的食物成瘾者可能会消耗更多的超级美味食物，这些食物已知含有大量的脂肪，糖和盐（钠）。

在本研究中，YFAS和Willett食物频率问卷（FFQ）被用作诊断食物成瘾和测量过去12月营养素摄入量的工具。 这些措施及其所依据的标准已在不同人群中得到验证[7,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76]。 YFAS是唯一可用于诊断食物成瘾的工具。 使用这套标准可以帮助区分经常沉迷于过度食用的食物的受试者和那些对食物行为失去控制的受试者[7,9]。 但是，由于上述问卷是自我报告的，因此往往存在自我报告的偏见。

需要指出的是，食物成瘾是一种复杂的疾病，病因涉及众多因素。 在目前的研究中没有评估可能导致TSH，催乳素和TNF-α波动的焦虑和抑郁等心理状况[77,78,79,80,81,82,83,84]。 一项相关研究显示，在依赖酒精的患者中，已显示下丘脑 - 垂体甲状腺轴可能导致焦虑或抑郁情绪，这可能进一步影响TSH水平[51].

在目前的研究中，测量了生长素释放肽的活性形式。 然而，在样品收集期间未添加特异性抑制剂，因此，不能排除部分生长素释放肽可能已经降解。 由于在所有实验的整个过程中，抽血后的所有样品都立即置于冰上，我们认为任何降解都很少，因为降解生长素释放肽的酶在这种冰冷的温度下几乎没有活性。

尚未进行多重比较的校正，因为该研究是一项开创性的研究，并且测量了许多标记物。 而且，两组的样本量相对较小。 然而，两组中的每个人在性别，年龄，BMI和身体活动水平方面都很好地匹配，这将减少受试者的异质性并增加统计能力以检测两组之间大多数变量的可能差异。 尽管如此，不同人群中的较大群组有理由复制我们的研究结果。

5。 结论

据我们所知，这是第一项研究，发现肥胖食物成瘾者和肥胖非食物成瘾者之间在多个方面存在显着差异，包括激素水平和营养摄入量。 该研究结果为促进进一步了解食物成瘾机制及其在人类肥胖发展中的作用提供了有价值的证据。

致谢

我们高度赞赏所有参与志愿者的贡献。 我们还要感谢张伟伟和我们的研究合作者。 该研究由加拿大卫生研究院（CIHR）运营资助和加拿大创新基金会（CFI）设备资助Sun资助。

作者贡献

作者贡献 

Pardis Pedram是第一作者：协调数据收集，测量荷尔蒙水平，分析数据和解释结果，以及准备手稿。 孙光在研究设计，数据解释和手稿修订方面具有一般科学责任。

利益冲突

利益冲突 

作者宣称没有利益冲突。

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