來源：生物谷
肥胖被定義為脂肪組織的異常積累，可能導致心臟代謝疾病，如2型糖尿病、高血壓和代謝性脂肪性肝病。全球兒童和青少年的肥胖率持續上升，預計到2030年將影響超過2.5億人。肥胖的遺傳率高達67%，但環境因素也是其主要誘因。近年來，質譜技術的進步使科學家能夠更準確地檢測脂質分子，并發現鞘磷脂和磷脂酰乙醇胺等脂類物質在肥胖并發癥中的重要作用。然而，關于兒童和青少年肥胖相關的脂質譜分析研究仍然不足。
近日，丹麥哥本哈根大學Torben Hansen研究團隊在Nat Med發表了題為Lipid profiling identifies modifiable signatures of cardiometabolic risk in children and adolescents with obesity的研究論文，采用質譜技術對血漿中的227種脂質進行了全面的脂質組學分析，并結合心臟代謝風險特征（如肝脂肪變性、高脂血癥、胰島素抵抗、高血糖和高血壓）進行了相關性分析。結果顯示，肥胖兒童的脂質譜與心臟代謝風險密切相關，神經酰胺和磷脂類脂質水平顯著增加，而鞘磷脂水平降低。脂質組的改變與肝功能和葡萄糖代謝功能的損害相關，顯示了這些脂質在兒童肥胖中的重要性。
在958名超重或肥胖兒童與373名正常體重兒童中，研究發現142種脂質在三種體重狀態（正常體重、超重、肥胖）間存在顯著差異。尤其是神經酰胺（Cer）、磷脂酰乙醇胺（PE）、磷脂酰肌醇（PI）等脂質在超重和肥胖兒童中顯著增加，而溶血磷脂（如LPC、LPE）水平顯著下降。共有87種脂質顯著與肥胖相關，其中神經酰胺與胰島素抵抗及心臟代謝風險正相關，而鞘磷脂則表現出保護作用，呈負相關。
研究進一步發現，肥胖影響了不同年齡段兒童的脂質代謝。在正常體重組中，溶血磷脂隨著年齡的增加而顯著上升，而在肥胖組中，這一變化不明顯。特別是26種脂質在年齡與肥胖之間的交互作用顯著，說明肥胖改變了年齡相關的脂質代謝趨勢。多不飽和脂肪酸（FA(20:4)和FA(22:6)）在超重/肥胖組中的水平隨年齡增加而下降，而正常體重組中未觀察到這種變化。
在227種脂質中，135種脂質與至少一種心臟代謝風險（如肝脂肪變性、胰島素抵抗、高脂血癥）顯著相關。尤其是神經酰胺（如Cer(d42:0)）與肝功能損傷、糖代謝異常等代謝紊亂密切相關。神經酰胺與低密度脂蛋白、甘油三酯、胰島素和血糖水平呈正相關，而鞘磷脂則與這些風險因素呈負相關。磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇類脂質也與高脂血癥、胰島素抵抗和肝功能異常顯著相關。
在186名超重或肥胖兒童中，研究發現通過非藥物肥胖管理，體重標準差數（BMI SDS）顯著降低，伴隨著脂質譜的改善。62種脂質與BMI SDS減少顯著相關，甘油三酯、神經酰胺、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰肌醇等多種脂質顯著減少，尤其是甘油三酯的減少最為明顯。脂質水平的變化與胰島素抵抗、肝功能和心臟代謝風險的改善密切相關。
此外，本研究建立了一個由三種脂質（PI(32:1)、PE(36:1)和神經酰胺(d42:0)）組成的預測模型，用于預測肝脂肪變性（肝脂肪≥5%），該模型的預測準確性與傳統肝酶檢測（ALT、AST和GGT）相當。此外，結合脂質和肝酶的綜合模型進一步提高了預測的準確性，表明脂質組學在臨床診斷中的應用潛力。
中介分析表明，脂質的變化部分調節了BMI減少與心臟代謝特征改善之間的關聯。83種脂質在BMI SDS減少與心臟代謝風險特征（如肝脂肪變性、胰島素抵抗和高血糖）的關聯中起到中介作用。尤其是甘油三酯和磷脂酰膽堿的變化對胰島素抵抗和血糖水平的改善具有顯著中介效應，而鞘磷脂、溶血磷脂乙醇胺和溶血磷脂膽堿則表現出負向中介作用，降低了葡萄糖水平，表明這些脂質可能具有保護作用。
總體而言，本研究通過質譜分析對兒童和青少年的脂質譜進行分析，揭示了肥胖與多種脂質（如神經酰胺、磷脂酰乙醇胺等）的關聯，并發現這些脂質與心臟代謝風險（如胰島素抵抗、肝脂肪變性等）顯著相關。研究表明，個性化的非藥物肥胖管理能夠有效降低肥胖兒童的有害脂質水平，改善心臟代謝健康。同時，本研究提出了一種由三種脂質組成的模型，可以高效預測肝脂肪變性。這一研究為早期干預兒童肥胖相關的代謝紊亂提供了新思路。
參考文獻：
Huang, Y., Sulek, K., Stinson, S.E. et al. Lipid profiling identifies modifiable signatures of cardiometabolic risk in children and adolescents with obesity. Nat Med (2024). https://doi.org/10.1038/s41591-024-03279-x