吃貨的生物學修養之脂肪

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面對人云亦云的所謂健康生活方式，我們該相信什麼？我們該怎麼辦？

對「吃貨」來說性命攸關、血肉相連的科學史實是什麼？

脂肪的秘密

文 / 王立鳴

音頻 / 鳳凰FM

提到脂肪，你首先想到的是什麼？是超市冷櫃里白花花的肥肉？是自己日漸豐腴的小肚腩？

是，也不是。

我們身體里有百分之十幾到二十幾 的體重是白色脂肪組織。這些組織因為富含中性脂肪，肉眼看起來確實是白色的。這些白色的脂肪如果囤積過剩，確實會導致各種困擾現代人的疾病，因此也怨不得 我們總覺得它既難看又麻煩。但是我們的脂肪可絕不僅僅是讓人討厭、讓人體型走樣的贅肉而已！脂肪組織是我們身體最重要的能量儲存場所，為我們每個人的吃喝拉撒說笑跑跳提供能量。

而也許更重要的是，看起來單調無趣的脂肪其實非常活躍地影響著我們身體功能的方方面面，從我們的胃口，我們的免疫功能，到我們的情緒和行為。就讓我們從這裡說起，重新認識自己的脂肪吧。

白色的脂肪組織為我們的身體儲存了大量的能量。而過剩的脂肪存儲不光影響我們的體型，還會導致各種讓人煩惱的疾病。在這一層人們對脂肪的刻板認知之下，我們身體里的脂肪還有別的什麼用處么？

為了好好回答這個問題，就讓時光倒轉半個世紀，聊聊當年的兩隻胖老鼠。

那是 20 世紀 60 年代的故事了。

在今天人們的懷想里，那是一個帶有點恐懼和迷茫，但仍然充滿激情和奇蹟的年代。在鐵幕和核戰爭的陰影里，人類的每一步都走得如履薄冰小心翼翼。在世界各地，年輕的人們或是穿著綠軍裝高舉紅寶書，或是彈著吉他喊著「Make love no war」（要做愛，不要戰爭）的口號，把他們的青春和熱情揮灑在人潮湧動的街口。那個年代的風雲人物，不管是馬丁·路德·金還是切·格瓦拉，不管是貓王還是披頭士，到今天都還是無數人的精神偶像。

但是如果再過一百年、一千年，乃至到了人類文明的終點回望， 20 世紀 60 年代將會真正永垂不朽的，大概還是人類科學技術的新邊疆。

得益於兩個超級大國的太空競賽，人類開始蹣跚走出地球母親的溫暖懷抱。1961年，蘇聯宇航員尤里·加加林搭乘東方一號飛船飛出地球大氣層，成為進入太空的第一個地球人。1969 年，人類更是第 一次登陸月球。美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）在月球表面的發言——「這是個人的一小步，卻是人類的一大步」（That』s one small step for a man, one giant leap for mankind）——儘管從老式的 落地收音機里聽來斷斷續續，卻還是讓萬千聽眾熱淚盈眶。

而始於 60 年代的另外一個科學突破，儘管沒有像征服太空或者登陸月球那樣成為所有目光的焦點，卻悄悄開啟了人類認識自身的新篇章。

讓我們的目光迴轉到 1969年夏天，美國緬因州的巴爾港。只有幾千常住居民的巴爾港是聞名世界的度假勝地。每到夏季，游輪載著 歐洲各地的遊客候鳥一樣前來，點綴著白浪點點的大西洋。沙灘上滿 是騎著公路自行車，準備去釣龍蝦或是看海豹的旅行者。

而在傑克遜實驗室的研究大樓中，一間陰暗悶熱的實驗室里，一個穿著白大褂的中年人正忙著擺弄手裡兩隻胖乎乎的小黑老鼠。

他叫道格拉斯·科曼（Douglas Coleman），加拿大電氣修理工的兒子。

1958 年，科曼從美國威斯康星大學拿到生物化學專業的博士學位，很快在傑克遜實驗室找到了一份臨時性的研究工作。本計劃在巴爾港待上兩三年就返回加拿大謀職的科曼愛上了這塊地方。他把一生的科學事業都留在了這裡，還在這裡待到退休和去世。

傑克遜實驗室以龐大的小鼠遺傳資源聞名於世。從 1929 年建立 時開始，傑克遜實驗室就致力於發展標準化的小鼠品系和突變體，並依靠向全世界科學家銷售他們自己培育的各種奇奇怪怪的小鼠獲得收入。在科曼入職工作前後，傑克遜實驗室的科學家們（科曼本人也參 與其中）偶然間發現了兩種體型異常肥碩的黑色小老鼠，並給它們起名字叫 ob（是肥胖的英文單詞 obesity 的縮寫，下文簡稱「肥鼠」）和 db（是糖尿病英文單詞 diabetes 的縮寫，下文簡稱「糖鼠」）。兩種小鼠的體重可以長到普通老鼠的 3 倍大，長著尺寸驚人的贅肉，並且像 人類肥胖症患者一樣會出現各種各樣的健康問題。傑克遜實驗室的科 學家們已經通過反覆的雜交實驗，確認了肥鼠和糖鼠的肥胖癥狀是由 兩個不同的基因突變導致的。兩種肥胖小鼠背後的罪魁禍首分別定位 在小鼠的第 6 號和第 4 號染色體上。

之後，就像傑克遜實驗室曾經培 育出的大量小鼠品系那樣，肥鼠和糖鼠就被細心地培育並面向全世界同行出售。但老實說，似乎沒有多少科學同行對它們產生過興趣，更沒有多少人覺得這兩種胖老鼠能幫助人們理解人類的脂肪，理解人類肥胖症。

至於冷遇的原因，則有那麼一點點歷史性的意外。在當時，人們對於肥胖症的主流理解是，這是一種和大腦功能有關的疾病：病人是因為大腦生了病，失去了對食慾的控制，才會不停地吃吃吃，然後發胖。換句話說，當時的科學家們普遍認為，胖子都長了一顆「吃貨」 的大腦。不少嚴謹的科學實驗證明，大腦里某些特定區域專門負責控 制吃東西的多少，特別是我們以後將會講到的下丘腦。也確實有實驗證明，切除下丘腦的動物會暴飲暴食導致肥胖。與此同時，就和今天許多人的誤解一樣，那時候的科學家們簡單地認為脂肪無非是身體用 來儲存和堆積過剩的能量的地方。換句話說，脂肪和肥胖症看起來似 乎有關聯，其實在生物學上卻是八竿子打不著的兩碼事：一個僅僅是 單調無聊的能量儲備，一個關係到控制身心的大腦單元。研究小老鼠 們脂肪為什麼變多？聽起來就沒什麼意思啊。

但我們的科曼先生顯然並沒有這麼想，否則他就不用滿頭大汗地 折騰這兩隻胖老鼠了。我們視野里的他，正在做一個叫作「連體老鼠」 的實驗。簡單來說，就是通過外科手術，把兩隻小老鼠從肩膀到盆腔 之間的皮膚連在一起，將兩者的血液循環聯通，人為製造出類似於人類連體嬰兒的現象來。

連體老鼠的手術不容易做。它需要外科醫生般穩定的雙手。而且即便手術成功，也需要幾周的時間耐心照顧和餵養，在老鼠的傷口癒合後才能進行真正的實驗觀察。科曼也是花了相當一段時間，才從傑克遜實驗室的同事那裡學來了這門手藝。要知道，對一個習慣了擺弄 瓶瓶罐罐的生物化學家來說，這門手藝可真的不容易學會。

科曼要做的是，把一隻肥胖的糖鼠和一隻體型正常的普通小老鼠，做成連體。

儘管科曼先生肯定不會是個 激進的動物福利主義者，但顯然他也沒有無聊折騰小動物的閒情逸緻。他的連體動物實驗是為了回答一個縈繞在他腦海里的問 題：肥鼠和糖鼠之所以肥胖，是不是因為它們的血液里缺了某種抑制肥胖的物質？這種未知物質 也許可以抑制食慾，所以缺了它之後，糖鼠和肥鼠就會拚命進食；這種物質當然也許加速了能量消耗，所以缺了它之後，糖鼠和肥鼠就會整日懶洋洋躺著養膘。不過無論如何，如果這個物質真的存在，那麼 把一隻正常小鼠的血液連進來（當然隨之而來的還有正常小鼠血液里那種未知的減肥物質），是不是就可以為肥鼠或者糖鼠減肥了？

手術看起來成功了，科曼站起身來長舒了一口氣，摘下手套擦擦 額頭的汗水。接下來就看小老鼠們術後恢復的情況了。

但接下來的幾個月，兩隻老鼠的表現開始沒完沒了地折磨科曼先生。手術做得越來越乾淨漂亮。術後恢復期的糖鼠看起來也別無異狀， 還是沒完沒了地找吃的。可是相連的那隻正常老鼠卻似乎從來都不可能從手術中恢復。它一直病怏怏的，食慾也非常差。儘管科曼悉心照料，連體的正常老鼠還是接二連三地在術後一兩個月的時間餓死，死的時候骨瘦如柴，慘不忍睹。

換句話說，實驗的結果和科曼最初的設想完全相反。糖鼠沒有減肥，反而是正常小鼠死掉了。這到底是為什麼？

直到這年冬天的某一刻，奇思妙想開始光顧他了。他開始有足夠 的信心認定自己的手術本身絕對不會出什麼問題，那麼他看到的現象，不管再離奇，也必須有一個合理的生物學解釋。

自己原先的設想是，糖鼠因為缺了一種未知的減肥物質而發胖， 一旦它從正常小鼠那裡獲得這種物質，就應該能夠減肥才對。而他看 到的現象和自己的設想完全相反，糖鼠沒有減肥，反倒是正常老鼠給餓死了！那麼會不會自己的設想從根兒上就錯了？反倒是糖鼠體內多 了一種食慾抑制因子？這樣想，倒是可以解釋為什麼連體的正常老鼠餓死了：因為通過手術，它一下子從連體的糖鼠獲得了太多的食慾抑制因子！

但好像還是不對……如果真的如此的話，糖鼠因為帶有大量的食 欲抑制因子，不光不該胖，還該骨瘦如柴才對啊。除非……除非糖鼠 失去了感知和響應這種食慾抑制因子的能力！如果這樣的話，再多的 食慾抑制因子，也改變不了糖鼠的好胃口。而且事實上，基於在生物 學中很常見的補償機制，糖鼠缺乏了這種感知能力，反而會讓身體源 源不斷地製造出更多的這種食慾抑制因子。這種機制在我們的故事裡 還會反覆地出現，說起來，有點像聽力不好的人會習慣性地大嗓門說 話，也像丟三落四的學生上考場經常會半強迫地多帶幾支筆。

好了，思維體操結束。科曼提出了一個新的、看起來很不錯的假 設：動物的血液里存在一種能夠有效抑制食慾的因子。糖鼠缺乏感知 這種物質的能力，從而導致暴飲暴食和嚴重肥胖。而這種物質一旦大 量進入正常老鼠體內，就會嚴重影響食慾，甚至讓老鼠活活餓死。同時，科曼還猜測，也許我們提到過的下丘腦正是負責感知和響應這種物質 的。這也許就可以解釋，為什麼切除下丘腦會帶來暴飲暴食的癥狀。

但糖鼠為什麼胖，又是怎麼胖的，和我們人類有什麼關係嗎？

這時候我們就需要稍微掉轉一下思維方向了。

科曼的假說反過來理解，意味著正常老鼠體內應該存在一種物質， 能夠抑制食慾，從而將老鼠的能量攝入和脂肪儲存控制在一個合理的 範圍內。鑒於小老鼠和人類在諸多方面的相似性，這個假說「稍微」 推廣一下，就指向了一個每個人可能都會關心的問題：我們人體內是 否存在這種抑制食慾、維持體型的物質？它是什麼？把它做成藥片，能夠幫助我們更好地維持身體的形態和健康嗎？

帶著可能發現新世界的激動心情，科曼又開始繼續他的連體老鼠實驗。

折磨完了糖鼠之後，他立刻開始用肥胖程度不遑多讓的肥鼠來做連體實驗。科曼開始的想法是，既然這兩種胖老鼠看起來如此相像，肥 鼠和正常老鼠的連體實驗可能也會得到類似於糖鼠 - 正常老鼠連體的結 果吧？換句話說，肥鼠大概也應該一切如常，正常老鼠則會飢餓而死？

實驗結果讓科曼的眼鏡碎了一地（沒錯，科曼確實戴眼鏡）。

劇情又一次反轉了，肥鼠和正常老鼠連體之後的反應和之前完全相反！這次是正常老鼠一切如常，反而是肥鼠慢慢地開始減肥瘦身了。 它的食慾逐漸下降，甚至降低到正常老鼠的水平；像高血糖、高脂肪 等惱人的問題也似乎在慢慢消失。

反了，完全反了——

糖鼠和肥鼠都很胖，而且胖的程度相差無幾；

在第一個實驗里，糖鼠 - 正常老鼠連體，正常老鼠食慾下降乃至 餓死，糖鼠肥胖依舊；

在第二個實驗里，肥鼠 - 正常老鼠連體，正常老鼠卻一切正常， 反而是肥鼠開始發奮減肥，向正常體態靠攏。

這到底是什麼意思啊？科曼一次又一次地追問自己。

還在找眼鏡或者抓腦袋的科曼也許沒有意識到，命運之神在對他 微笑了。如果說糖鼠 - 正常老鼠的連體實驗，以及科曼的第一個假說 是順理成章的科學發現，那麼肥鼠 - 正常老鼠連體給出的相反結果， 則是上天賜給科曼先生的一個揭示脂肪奧秘的絕佳機會。

選自王立鳴《吃貨的生物學修養》

清華大學出版社2016年9月出版。

圖片來源於網路。

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吃貨的生物學修養

《吃貨的生物學修養》

王立鳴著

清華大學出版社 /2016-9

這

本書講述我們身體里脂肪和糖的秘密和關於肥胖、高血脂、糖尿病的故事。

趣談人類代謝疾病背後的科學故事：我們是怎樣慢慢理解身體里的脂肪到底有什麼作用，脂肪的微妙平衡是如何被身體小心翼翼地維持，而它為什麼又會像脫韁的野馬般失去控制，導致各種痛苦的疾病。最後，我們又如何利用這些閃光的科學發現，來理解疾病、開發藥物、保護我們的身體。

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