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肥胖主要源于食物摄入过多和运动不足。但是，这个基本公式无法解释过去几十年肥胖症在全球迅速蔓延的原因，也无法解释为什么美国超过三分之一的成年人现在患有肥胖症。许多研究人员认为，环境暴露、生活方式、遗传和微生物组的构成等更复杂的混合因素有助于解释这种现象。越来越多的研究表明，接触某些化学物质（在自然界和工业中都存在）可能通过驱动身体在其组织中产生和储存多余脂肪来发挥重要作用。人类中这种因果关系的证据仍然有限，但在实验室动物和培养皿中，将化学物质与有问题的体重增加联系起来的数据正在增加。此外，动物的影响似乎不仅传递给直系后代，还传递给孙辈和曾孙辈，这可能解释了一些多代肥胖。
美国国家环境健康科学研究所的健康科学管理员杰里·海因德尔表示，未来五年内，人类的情况可能会更加明朗。他在 3 月 2 日的医学研究所 (IOM) 会议上表示，他的机构目前正在资助 57 项与肥胖症和糖尿病相关的拨款。这些研究考察了化学物质（包括那些似乎会改变激素调节的化学物质，如增塑剂双酚 A和抗菌化学物质三氯生）如何影响体重增加或胰岛素抵抗。正在进行的 32 项研究是在人类身上进行的。其中 20 项研究将通过跟踪婴儿在子宫内或作为新生儿及以后的化学物质水平，帮助评估儿童的长期风险。
然而，这些人体研究都没有考察多代影响，因此它们无法告诉研究人员母亲接触这些化学物质将如何影响后代的健康。即便如此，研究人员仍将其视为重要的第一步。海因德尔说，在未来四五年内，大量研究将导致“数据的大幅增加”。
在这样一个许多基本问题仍然没有答案的领域，收集此类信息至关重要：人类在生命中的特定时期是否可能容易受到损害？是否有某些人群可能比其他人更容易受到伤害？这些暴露是否会对男性和女性产生不同的影响？此外，饮食如何与这些化学物质相互作用，或者这些化学物质如何共同作用？辛辛那提儿童医院医学中心青少年医学主任弗兰克·比罗在北卡罗来纳州研究三角园举行的 IOM 会议上说：“我们生活在化合物的海洋中，很难梳理清楚混合化合物发生了什么。”
科学家们已经知道，人类甚至在出生前就暴露在一种强大的化学物质混合物中。其中一些化学物质，被称为内分泌干扰物，可能会关闭、打开或修改体内产生的激素原本会携带的信号。这种干扰似乎会使能量水平的调节以及身体对压力的反应短路，有时会产生灾难性的后果。在新生儿的脐带血中检测到数百种通常存在于消费品中的污染物，包括数十种阻燃剂、多种农药和干扰内分泌的双酚 A，这意味着“在令人不安的程度上，婴儿出生时就“被污染了””，据总统癌症小组称。
子宫内存在这些化学物质本身并不意味着它们会造成任何伤害。然而，动物研究表明，许多这些物质可能会导致严重的长期后果。例如，根据2013 年发表的一项研究，在水管中发现并用于塑料中的一种内分泌干扰物三丁基锡，会增加脂肪量，重编程干细胞，并在小鼠体内产生更多脂肪细胞，跨越多代。与此同时，根据华盛顿州立大学生物学家迈克尔·斯金纳的研究，当怀孕的大鼠暴露于包括普通塑料、农业化学品和航空燃油在内的污染物时，它们的曾孙辈更有可能患有肥胖症或其他疾病。正如斯金纳在 8 月的《大众科学》中所指出的那样，“婴儿潮一代和最近几代人中肥胖症、糖尿病和其他快速上升的疾病的部分原因可能源于他们的父母和祖父母接触了 DDT 和二恶英等污染物。”这种趋势的一部分可能归因于性细胞 DNA 中发生的改变，然后通过受影响的精子传递，但还需要更多研究来证实这种关系。
尽管研究人员仍在努力解决关于肥胖症化学风险的一些较新的问题，但一些专家仍在努力解决一个长期存在的问题——如何处理体重指数 (BMI)。该测量值比较身高和体重，通常用作肥胖的指标（值超过 30 计为肥胖）。然而，BMI 并未考虑身体成分的差异。例如，两个人的 BMI 都可能是 33，但一个人可能是健康的肌肉型运动员，而另一个人可能是患有相关健康问题的肥胖者。加州大学欧文分校的发育生物学家布鲁斯·布鲁姆伯格说：“人们的脂肪携带方式不同，所以它可能不是最佳的测量指标。”
然而，最重要的问题之一是计算到底有多少化学物质可能会引发脂肪储存的增加或改变食欲，从而导致体重增加和肥胖。布鲁姆伯格于 2006 年首次创造了“肥胖原”一词来描述这种强大的化学物质，他说：“我认为最终会发现有数百种。”