肥胖导致的低度炎症会使人倾向于选择易于获取、无需费力咀嚼的食物

《Brain, Behavior, and Immunity》：Low-grade inflammation in obesity causes low-effort food choice

　　

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  我们使用功能性磁共振成像（fMRI）研究了肥胖人群在基于努力的食物选择过程中的炎症情况。
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  较高的炎症水平与更多的低努力型食物选择相关。
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  较高的炎症水平与背内侧前额叶皮层（dorsomedial PFC）中的更强努力信号相关。
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  抗炎治疗逆转了这些在大脑和行为上的影响。
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  这表明炎症在肥胖者选择方便食品的过程中起着因果作用。

引言

肥胖是全球主要的健康问题，影响着八分之一的人口（Boutari和Mantzoros，2022年）。肥胖是由于能量摄入长期超过能量消耗而形成的。这种不平衡主要是由于不良的饮食行为造成的，例如更频繁地选择高热量、易于获取的食物（Romieu等人，2017年）。食物选择是一种基于努力的决策过程，人们需要判断是否值得为某种食物付出一定的努力，比如烹饪、花钱或咀嚼（Brassard和Balodis，2021年；Chong等人，2016年）。这些决策的结果与个体对努力和奖励的敏感度有关。

对人类的行为研究表明，肥胖与基于努力的决策方式改变有关。然而，研究结果并不一致：一些研究指出，肥胖者比健康人更愿意为食物奖励付出努力（Epstein等人，2007年；Giesen等人，2010年；Rollins等人，2014年；Saelens和Epstein，1996年），而另一些研究则认为肥胖者更不愿意付出努力（Mata等人，2017年；Mathar等人，2016年；Miras等人，2012年）。值得注意的是，这些研究无法将努力和奖励分开考虑，因为较高的努力总是伴随着较高的奖励。因此，一些人对奖励的高度敏感性和另一些人对努力的厌恶可能是这些矛盾结果的原因。

另一个可能解释这些矛盾结果的原因是肥胖中存在慢性低度炎症。大约50-60%的肥胖女性和30-40%的肥胖男性表现出低度系统性炎症的标志（Aronson等人，2004年；Festa等人，2001年；Marques-Vidal等人，2012年；Visser等人，1999年）。这种炎症状态的增加主要来源于脂肪组织的扩张（Rohm等人，2022年；Saltiel和Olefsky，2017年）。此外，富含饱和脂肪、反式脂肪和高血糖负荷食物的饮食也会促进这种炎症状态（Buyken等人，2014年；Shivappa等人，2014年；Zhou等人，2020年）。脂肪组织的扩张会触发巨噬细胞的激活和浸润，从而促进多种促炎信号通路的激活，包括NLRP3炎性体以及促炎细胞因子和急性期蛋白的产生（Rheinheimer等人，2017年；Rohm等人，2022年）。虽然这种炎症反应不如急性炎症反应强烈，但它会扰乱全身的代谢途径，包括大脑（Saltiel和Olefsky，2017年）。

在非肥胖人群中，炎症也与基于努力的决策方式改变有关，尤其是对努力的厌恶增加。急性系统性炎症通常会导致疾病行为，表现为动力不足、快感缺失、冷漠和疲劳（Dantzer，2001年；De Marco等人，2023年；Lasselin等人，2017年）。在健康受试者中，用脂多糖诱发性急性炎症会导致决策过程中对努力的厌恶增加，但不影响对奖励的敏感度（Draper等人，2018年；Lambregts等人，2023年）。此外，系统性炎症还与大脑中某些区域的反应改变有关，这些区域也受到肥胖的影响，并与动机行为有关，如中边缘系统和中线前额叶皮层（dmPFC）（García-García等人，2014年；Kraynak等人，2018年）。这些发现表明，炎症可能通过其对努力厌恶和与肥胖相关的脑区域的影响来调节动机和基于努力的决策。

特别是在肥胖情况下，低度炎症对动机和相关脑反应的影响尚不清楚。炎症与前额叶皮层的反应改变、执行功能减弱以及多个皮层和皮下脑区的体积减小有关（Bao等人，2024年；Kaufmann等人，2025年；Naomi等人，2023年；Yang等人，2020年）。然而，专门研究炎症对肥胖患者基于努力的决策、动机或饮食行为影响的研究尚缺乏。

在这里，我们通过（1）研究超重或肥胖个体的循环炎症生物标志物与努力和奖励敏感度之间的关联，以及（2）研究使用秋水仙碱与安慰剂降低慢性炎症对肥胖个体努力和奖励敏感度的影响，来探讨低度炎症在肥胖过程中对食物相关基于努力的决策和行为的作用。我们假设炎症与对努力的厌恶增加以及dmPFC中相关努力的反应改变有关，而使用秋水仙碱可以逆转这种效应（预先在OSF注册：https://osf.io/2c3ax）。

章节片段

人群和设计

这项功能性磁共振成像（fMRI）研究采用了横断面和干预相结合的设计（图1）。研究的两个部分的参与者都是通过社交媒体广告和地方报纸招募的，此外干预研究的参与者是在横断面研究之后招募的。在横断面研究中，我们纳入了18-59岁、BMI大于27 kg/m2的女性。在干预研究中，我们……

人口统计

共纳入了150名参与者参与横断面fMRI研究（BMI大于27 kg/m2；补充图1）。我们因任务表现不佳（接受试验不到90%的次数）排除了4名参与者，因NLR异常高（表明炎症超出肥胖相关的低度炎症范围，NLR大于6）排除了2名参与者，因MRI过程中运动过多导致图像质量差（帧位移超过0.5毫米）排除了7名参与者，以及因技术测量问题导致免疫数据缺失排除了6名参与者

讨论

我们研究了炎症在超重和肥胖人群中与基于努力的食物决策中的作用。在横断面研究中，我们发现较高的炎症水平与更倾向于避免努力的行为相关，并且在食物相关决策任务中，dmPFC区域的fMRI信号增强。BMI与dmPFC中相关努力的fMRI信号之间的这种边际关系可以完全用炎症来解释。因此，在一项随机对照试验中……

CRediT作者贡献声明

Judith M. Scholing： 撰写 – 审稿和编辑，方法论。Rinke Stienstra： 撰写 – 审稿和编辑，项目管理，研究实施，数据管理。Lisette Olsthoorn： 撰写 – 审稿和编辑，项目管理，研究实施，数据管理。Marijn S. Hendriksz： 撰写 – 审稿和编辑，项目管理，研究实施，数据管理。Catharina M. Mulders-Manders： 撰写 – 审稿和编辑，监督。Ruben van den Bosch： 撰写 – 初稿撰写，监督，方法论，正式分析。Esther Aarts： 撰写 – 初稿撰写，监督，

资金支持

该项目获得了欧洲研究委员会（ERC）在欧盟“地平线2020”研究和创新计划下的资助（授权协议编号852189，授予EA）。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

我们想感谢所有为FLAIR研究贡献时间和精力的参与者。此外，还要感谢协助数据收集的硕士和学士学位学生们的宝贵实践贡献；感谢Lisa-Katrin Kaufmann在方法论和统计分析方面的建议；感谢Manon Dumont、Julia Brake和Ajie Mandala进行免疫学分析和处理血液样本的工作；感谢Ilke de Lange提供的帮助

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