肥胖 Obesity

數不清的減肥計畫都可以成功減重，但多數人容易復胖無法維持，代謝疾病也無法改善。而有些人瘦下來後，多吃也不會再胖，連一直想吃的食慾都消失了。

身邊不乏不擔心肥胖問題的人，他們有什麼共通點？

生命體本就是處於一個調控的狀態，透過細胞基因的開關，改變能量的代謝路徑。也影響你的大腦，包括食慾、覓食行為、飲食選擇等。

這也是為什麼一般成功減重的過程中，每次下降一定體重後會有一平原期（weight loss plateau），反而有利於長期維持不復胖。因為細胞基因的開啟或關閉需要時間，透過表關基因（epigenetics）結構改變，影響細胞表現，改變代謝方向。

簡單說，肥胖不是一個計算熱量的數學問題。而是一個生物問題。

但你可以改變你的設定

脂肪是生物的儲備能量

冬眠前的松鼠與熊、即將長距離遷徙的鳥類、孵蛋前的企鵝、沙漠中的駱駝，因為需要面對長時間缺乏食物，身體儲存脂肪的基因會打開，讓代謝傾向於將進食的熱量轉為脂肪^[1]，脂肪的體組成比例提高，儲備未來所需要的能量。

動物是如何調控脂肪的代謝呢？要從自然環境中的生存演化說起。

秋冬時的氣溫驟降，食物與水的短缺，冷刺激與飢餓都會引發身體能量危機的生理反應。此時動物的活動力開始下降，連同睡覺休息時的代謝率也一併減低，把能量留給必要的獵捕活動。血壓上升，預防缺乏水份所造成的灌流不足。

動物跟我們人一樣，身體組織要運用葡萄糖當作能量時，需仰賴胰島素（insulin）的作用。為了生存，此時身體會藉由減低胰島素在細胞的作用效率，減少了進入肝臟與肌肉的葡萄糖，保留血液中的葡萄糖給大腦來保持警醒。這就是我們熟知胰島素阻抗（insulin resistance）的由來^[2]。胰島素組抗的初衷，是身體在有可能餓死的情況下，把葡萄糖留給大腦以提高存活率的一種方式。

胰島素阻抗在演化上有利生存

不僅如此，這些動物的飲食習慣也一併改變。能量危機的生理反應，導致食慾提升，並且增加水果與蜂蜜等特定食物的進食量。並非單純卡路里的關係，而是因為其高含量的果醣（fructose）^[3]可以用來打破本來體重控制的基因（↓AMPK, ↑AMPD2）^[4]，使代謝傾向將熱量儲存成脂肪，以備能量危機時維持生命使用。

只要是活在野外的生物，大多都需面對未知的食物短缺。我們的祖先以及各種哺乳類動物，都是靠著脂肪，讓我們在長時間無法進食的狀態下，有足夠的能量保持腦袋的清醒與身體的活力，儘早取得食物以生存下去。

相反的，冬眠完的動物，或本就長期處於活動度高，負責補食的野外動物，如狐獴、母獅（母獅的脂肪比例是低於公獅的），脂肪的體組成比例減少，身體運用能量（粒腺體效能）較佳，提升爆發力與敏捷度。

冬眠中的熊或松鼠你把他叫起來，對於眼前的食物跟水他們會表現出不大有興趣，可能會咬一兩口就停止了，這是因為它們身體仍處在燃燒脂肪供應能量與食慾低落的狀態。只有當脂肪已經燃燒的差不多了，甚至開始代謝蛋白質來換取能量時，生物會從冬眠醒來，也會終止孵蛋，行動去覓食^[5]。

肥胖的開關：效能(efficacy) vs 能量危機(crisis)

脂肪細胞^[6]跟其他的細胞一樣，由神經與血管所支配，交感神經的興奮會促進脂肪燃燒，也會透過血液中賀爾蒙和代謝物質告訴脂肪細胞往哪走。這是身體每天在不同狀態下的生理反應，影響是短期的。特殊狀況如長期焦慮、甲狀腺失調等疾病，會因為交感長期興奮而使得身體脂肪量減低。但一般來說，身體胖瘦等體重的設定，則更仰賴長期基因開關的調控決定。

調控的源頭來自於細胞的能量儲備（ATP level），為了正常的身體運作包括思考、活動、代謝（沒錯代謝營養也需要能量）、甚至睡眠，我們的身體都有一個系統在維持細胞內能量儲備的平衡。ATP（可以想成供細胞使用的能量燃料）主要由細胞內的粒腺體產生，來源可以是吃進的營養代謝而來，或儲存在身體裡的脂肪（fat）與肝糖（glucogen）。

你可以想像身體裡有一個音量開關，當有能量危機時，身體會把音量調大（促胖）以利生存。當能量運用效能高時，音量只需小聲，就足以生活。

這樣設計為何會導致肥胖呢？大自然中的動物，這個開關是需要的時候才暫時打開的^[7]。但現代社會的人類，因為生活型態與食物取得的改變，不自覺地將這個開關一直處在開啟的狀態。　

粒腺體也跟著遭殃

能量危機引發一連串的生理反應（AMPK ↓ uric acid ↑ -> ROS ↑），使的粒腺體長期接受過多的氧化壓力（oxidative stress），導至其效能變差，甚至其數量與大小都受影響（促老）。肥胖（藉由脂肪細胞分泌的激素與發炎物質）本身又會進一步使胰島素組抗與粒腺體活性氧類（reactive oxygen species, ROS）上升，惡性循環使得身體更難擺脫能量危機的狀態。

這也是為什麼長期肥胖的人會更難減重，因其能量工廠已經損傷，身體會更仰賴肝糖與脂肪來取得能源，體重設定（身體需要更高的脂肪庫存）被調高了。

結論？

1. 保持在高效能的狀態，身體偵測結果無需要過多的脂肪（儲備能量）以備不時之需，你多吃也不會胖
2. 演化還留著提高能量儲備（脂肪）的基因開關在我們身上，以應對大自然中可能的資源匱乏，遠離這些行為

我們不再需要靠胖來提高存活率了。

與其每天痛苦克制自己不要吃太多，我們可以專注在調整這個開關，打破肥胖設定。幫助你減少飢餓^[8]、反射性覓食行為、以及能量代謝成脂肪的比例。

最終，身體自然會給你一個健康的體重！！

果醣促胖

在老鼠的實驗中，當你給一組老鼠含有果糖的水時（實驗組），因為熱量提高，它們會開始減少進食。但幾個星期後，它們不僅喝完一樣份量含有果糖的水，進食也會一起增加，總卡路里就會明顯大於喝正常水的那組老鼠（對照組）。另外，相較於對照組，喝果糖水的老鼠其活動力較低，代表雖然他們吃進更多的熱量，休息時的代謝率卻減低。身體傾向於將熱量儲存成脂肪，造成體重顯著上升。

研究也顯示，如果換成在同樣的進食熱量下，果糖佔比高的實驗組老鼠，不僅導致肥胖，也會有脂肪肝、胰島素阻抗、血壓上升等問題，而控制組的老鼠則無。

Sucrose induces fatty liver and pancreatic inflammation in male breeder rats independent of excess energy intake - PubMed

Fructose induces metabolic syndrome in rats; but studies have been criticized for using high concentrations of fructose that are not physiologic, for using only pure fructose, and for not controlling for energy intake. We tested the hypothesis that a 40% sucrose diet (containing 20% fructose) might…

PubMedCarlos A Roncal-Jimenez

如前所述，養分的代謝也是需要消耗ATP，身體細胞需維持一定的能量儲備（ATP level）。舉葡萄糖（glucose）為例，代謝會有一個平衡機制，當因為代謝過多的葡萄糖而導致ATP過低時，會暫緩葡萄糖的代謝來保護肝臟細胞，直到ATP重新回升。而果糖（fructose）則沒有這個煞車機制。因為演化上，果糖及其觸發的一連串的代謝反應，是用來幫助動物度過危機，提高存活率的，而不是一個以生物平衡為目的的機制。

果糖依靠果糖脢（fructokinase）代謝後，因ATP快速消耗，引發細胞缺能的後續反應（包含飢餓、獵食行為、減低代謝率等），並且經由能量危機路徑（ATP depletion pathway）生成尿酸（uric acid）。如前述，尿酸會造成粒腺體的氧化壓力，使粒腺體產能的效率變差，身體處在能量危機的狀態。最終的淨反應，不僅果糖本身的熱量可以存成脂肪，其他多餘的卡路里也傾向一併轉成了脂肪儲存，並且減少脂肪的燃燒（mitochondrial help burning fatty acids, then release from stored fat）。

大家記得，果糖跟尿酸都是促胖跟促老的大壞蛋。

在演化的過程中，甚至把一些對健康長壽有幫助的東西退化消失，來換取肥胖。魚類、兩棲類跟部分早期發展的哺乳類（如老鼠），是有尿酸脢（uricase）的，可以將尿酸代謝（allantoin）後透過腎臟排出。但爬蟲類跟後來發展的哺乳類（如靈長目），生產此脢的基因卻退化不見了。使的我們對於高尿酸的耐受性很差。尿酸增高促進儲存脂肪，這對於我們的祖先是有助於在野外生存的。

演化很聰明，運用與大自然的關係，製造生物缺能的假象，引發一連串儲存脂肪的生理反應，幫助生物度過未知的難關。我們現代人多半已沒有食物水分取得的風險，人類看似聰明的糧食工業化，發明了方便增加甜味的糖漿（high fructose corn syrup, HFCS），造就了逐年攀升的肥胖時代。

避免快速升糖

那都不吃果糖就好拉！！沒有，大自然沒有這麼容易讓我們的祖先掛掉。人類可以自己生成果糖。透過多元醇路徑（polyol pathway）將葡萄糖變成山梨糖醇（sorbitol），再轉換成果糖。

高血糖、高尿酸、身體缺水（dehydration）都會促進多元醇路徑來生成果糖。所以高GI的碳水化合物，或高密度的含糖點心^[9]，造成血糖快速的升高，一樣會促進身體生成果糖，一樣會促胖。減少高GI碳水與高糖的攝取，調整飲食順序，飯前或飯後的身體活動，都可以有效的減少血糖的波動。

水與鹽分攝取的比例

鹽分攝取過多，或水喝的相對少時，身體會偵測到自己處在一個缺水（dehydrated）的狀態。如前所述，不僅會促進果糖生成，也會增加賀爾蒙血管加壓素（vasopressin）的分泌。血管加壓素作用在腎臟減少水分的排出，也會作用在脂肪細胞阻礙燃燒脂肪（V1a receptors, antilipolytic action on adipocytes），藉由保留較多的脂肪來對抗缺水（生物是靠脂肪來儲存水的）。

多喝水不會瘦，但缺水會胖

這篇來自Nature的研究指出高鹽飲食與肥胖的關係。

High salt intake as a driver of obesity - Nature Reviews Nephrology

Nature Reviews Nephrology - High salt intake as a driver of obesity

NatureSusan J. Allison

有氧運動的習慣

運動治百病，要活就要動！規律運動在細胞層面可以促進粒腺體健康，個體生物層面更是循環系統、呼吸系統、代謝系統的全面提升，讓身體保持在效能的狀態。

這也是為何那些職業的運動員或三鐵選手，他們的粒腺體有如核能電廠，效率極高，一分鐘40下心跳的血液運輸，全身細胞一樣穩穩的正常運作。開關長期處在效能那邊，很難再因為飲食而轉向促胖。

且規律運動的人，對於乳酸（lactate）的耐受性高，部分乳酸還可以被粒腺體當成額外的能量來源，減緩乳酸堆積。肥胖的人則相反，快速堆積的乳酸不僅影響運動表現，也會阻礙粒腺體燃燒脂肪。

提醒大家是有氧運動^[10]（aerobic or endurance exercise），維持中等到中高強度（50～80％最大心律），每個星期150分鐘以上，能夠偶而一次的高強度運動更好（ex. HIIT once a month）。但記得，再輕度再短的時間（2分鐘以上就會啟動有氧能量系統）都沒有關係，運動時間是可以累積的，有就贏了。

十多年的門診裡，有一種人我沒有遇過（大家記得專家經驗是實證科學裡層級最低的）：

• 長期有在規律運動（指上述每週有氧標準），卻老是在擔心肥胖的人

再分享一個臨床經驗，診所有在打所謂的瘦瘦針（GLP-1 receptor agonist），此藥物模擬身體處於吃飽後的生理狀態，有效抑制飢餓感與食慾，一週一劑打四針。九成以上的病人都會瘦5～10公斤。有一半左右的個案，可能是因為是有足夠的決心要減肥（打這針也不便宜），在瘦下來這段其間成功增加有氧運動的習慣，得以長期維持。很不幸的另外一半幾個月內全部復胖。

肥胖最困難的部分變成認知行為的問題，如何讓自己養成一個規律運動的習慣。

白天增加間歇交感亢奮的比例

當你飢餓、寒冷、緊張、運動時，會使交感神經作用（β-adrenergic signaling）上升，藉由腎上腺素（epinephrine）和正腎上腺素（norepinephrine）作用在脂肪細胞（adipose cell），促使脂肪細胞裡面的脂肪小泡（lipid droplets）氧化，也就是一般所說的燃燒脂肪（lipolysis）。上述的情形，因為身體短期處於一個缺能的狀態，脂肪燃燒後的脂肪酸（mobilize fatty acids）會移動到循環系統（plasma lipid levels）裡，作為身體能量的來源，直到身體不再缺能，交感神經作用下降，回到本來的平衡（homeostasis）。

如前述，長期處在焦慮緊張的狀態，或甲狀腺抗進的患者，多半很瘦，也很難吃胖。交感亢奮是很根本脂肪燃燒的機制。

需要注意一點，晚上是我們生理時鐘的壓力空窗期（stress free window），交感興奮會導致壓力激素皮脂醇的分泌，時間拉長是非常不好的，會導致慢性發炎與數不清的身體壞處。簡單原則就是白天保持間歇活躍戰鬥的模式，避免處在久坐飯飽的生活形態（sedentary lifestyle）。

進食窗口（eating window）

兩組基因相同的老鼠：

• 一組吃一般食物，一組吃垃圾食物（高油高糖），總熱量一樣，肥胖問題與各種代謝疾病（糖尿病、高血脂...）數不清的研究均顯示是吃垃圾食物的那組較高。
• 條件一樣，但吃垃圾食物的那組，每天被限制在8個小時內吃完，結果兩組的體重，血糖、膽固醇濃度均沒有顯著上的差異。（research by Satchin Panda）

縮短進食窗口（間歇性斷食），最大的目的不是減少進食熱量。它可以開起細胞的打掃工作（autophage） ，清除細胞內各種垃圾，提升細胞運作效率，並且促進粒腺體的健康。如前述，當你的細胞效能提升時，會關閉肥胖的開關。這跟你吃什麼吃多少沒有關係，而是長時間沒有消化熱量引發的。把每天的進食窗口訂在10小時以內，可以有效地對抗肥胖。

這邊有一個重點容易被忽略，進食窗口與生理時鐘的關係。以老鼠實驗為例，同樣的飲食內容與卡路里，睡前給予食物並沒有減肥的成效，但改在老鼠醒來活動時進食，才能有效減低體重。

高普林食物

肉類海鮮、啤酒（yeast is high in purines），都是尿酸的原料，比例不要太高。

味精

味精（monosodium glutamate, MSG）會直接作用在AMP轉成尿酸的路徑（energy depletion pathway），減少AMP變回ATP，增加尿酸的生成，直接促胖（sorry Uncle Roger）。

脂肪選擇

講到這邊，大家是否有發現，所以吃的很油並不是造成肥胖的元兇。只有當身體已經打開促胖開關時，才會將脂肪多餘的高卡路里轉成體脂肪，快速發胖。

這邊簡述脂肪如何選擇。食物中的脂肪分成飽和（saturated fat）、不飽和（unsaturated fat）脂肪，不飽和又分成正式（cis fat）與反式（trans fat）。

飽和脂肪（紅肉、乳製品、炸物）建議攝取在總熱量的10％以內。過多的飽和脂肪，不僅不利於健康的脂肪代謝（ex. LDL上升、促心血管疾病），也會導致下視丘發炎，使其對瘦素產生阻抗，進一步導致肥胖。

不飽和脂肪中的O3（omega-3）和O6（omega-6）都屬必需脂肪酸（essential fatty acid），身體無法自行合成。O3（魚類、亞麻仁油），可以保護粒腺體受氧化壓力的影響，對腦細胞健康、抗發炎都有幫助。O9（橄欖油、酪梨、堅果）則是身體會自行合成的脂肪酸，一般也是有利於健康的身體脂肪代謝。

O6則普遍存在肉類、雞蛋、植物油中。「沙拉油」就是加工精煉過的植物油，商用沙拉油多半是大豆油、玉米油這些O6比例高的加工油，加工的過程就又衍生很多問題。

An Increase in the Omega-6/Omega-3 Fatty Acid Ratio Increases the Risk for Obesity

In the past three decades, total fat and saturated fat intake as a percentage of total calories has continuously decreased in Western diets, while the intake of omega-6 fatty acid increased and the omega-3 fatty acid decreased, resulting in a large increase…

PubMed Central (PMC)Artemis P. Simopoulos

研究顯示：Omega-3與Omega-6比例失衡，是現代人肥胖與慢性發炎的元兇之一。受西化飲食的影響，早期人類是1：4，現代的美國社會則高達1：20。一般健康建議是維持在是1：6~1：8。盡量多吃家裡煮，選用天然油品，可以有效掌控O3/O6在理想範圍。

而不飽和中的反式脂肪，活性低以利久放，常見於烘焙酥油（餅乾糕餅）、人造奶油與冷凍油炸食品中，與心血管疾病高度相關。食藥署於2018年起已全面禁用「不完全氫化油」，讓人工反式脂肪不再於食品中出現，希望真的有落實管禁。

維他命C

沒錯，早期的哺乳類是可以自己生產維他命C的，我們透過演化自己剔除（knocked out）了製造維他命C的基因。維他命C是一個抗氧化物（antioxidant），減少氧化壓力對粒腺體的影響！！可以有效阻撓的促胖機轉，對現代人而言無疑是加分的，但對我們的祖先卻是不利生存的。

小知識：熟透的水果果糖含量最高，但維他命C卻是最低的時期。維他命C（ascorbid acid）是一種酸沒錯，多選擇卡青的水果。

睡眠重要

睡眠，是身體細胞修復的時間。睡眠時間不足，睡眠品質不佳，都會導致細胞效能低落，代謝功能受到影響，與肥胖成正相關。請保持每晚七到八小時的睡眠。

睡眠不足的兒童，增加89％肥胖的機率。

Meta-Analysis of Short Sleep Duration and Obesity in Children and Adults

Recent epidemiological studies suggest that short sleep duration may be associated with the development of obesity from childhood to adulthood.To assess whether the evidence supports the presence of a relationship between short sleep duration and obesity ...

PubMed Central (PMC)Francesco P. Cappuccio

尿酸與睡眠呼吸終止症（OSA）中的AHI（apnea-hypopnea index）成正相關。

Serum Uric Acid Is Independently Associated with Risk of Obstructive Sleep Apnea-Hypopnea Syndrome in Chinese Patients with Type 2 Diabetes - PubMed

The SUA level is significantly associated with the severity of OSAHS and should be controlled when managing OSAHS.

PubMedCaiyu Zheng

我們為什麼要討論肥胖，是為了穿衣服好看嗎？

所有的大型研究都可以看出，肥胖與死亡率（all-cause motality）的高度正相關（J curve）。

比較特別的是，對於老年人、或有較高風險罹患心臟病、腎臟病、癌症等族群，稍微偏高的BMI（27）反而有最低的死亡率風險（lower harzard ratio）。如前所述，適當的脂肪存量，對於生存危機是有幫助的。

我們怕胖，是因為肥胖引發一連串對身體有害的影響，與慢性疾病以及致死率成正相關。那專注在體重這個數字，代謝真的變好，我們真的變健康嗎？

最後再講一個的觀念：

當你囤積脂肪變胖時，改變的是你身體上脂肪細胞的大小，而不是數量。脂肪細胞的數量跟身高一樣屬於人體性狀遺傳特徵（anthropometric traits），約略在青少年後就定型不再改變了。

生長在亞熱帶的東方人，平均的脂肪細胞數目，相較於祖先緯度較高的西方人少。這也是為何西方人肥胖的BMI指數可以遠遠超過東方人種。

所以兩個脂肪細胞數目不同的人，她們健康的體重也是不一樣的。脂肪細胞數目多的人，健康的體重稍高一些。所以統一標準的BMI，很難百分百正確的顯示個體健康^[11]。

人類的演化^[12]跟不上快速變遷的時代。健康應該是有時候吃，有時候飢餓。健康的脂肪細胞也是，是保持著彈性，定期漲縮，平均維持一個適中的大小。

備註^{[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]}