脂肪新解:未来对抗肥胖、心脏病的“主力军”竟是它

2021
01/14

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林怡婷 / 健康界
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科学家认为激活BAT作为对抗肥胖的方法是非常有前景的,因为它不需要降低能量摄入,却可以有效降低体重,这无疑开启了减肥研究的新时代。

脂肪作为广泛存在于体内的组织,具有储存能量、维持体温、调节机体免疫等多种重要作用;但脂肪细胞发育分化异常,如脂肪细胞体积增大和数目增多等则会引起肥胖。

哺乳动物的脂肪组织主要包括白色脂肪(WAT) 和棕色脂肪(BAT);2009年,多项研究均表明成人体内存在BAT,同时,BAT的分布与BMI、体感温度、性别有关。

WAT的主要功能是以甘油三酯形式储存能量,在饥饿期间提供能量并通过分泌脂联素调节能量代谢,但是WAT的过度积累常常导致肥胖;BAT的主要功能是在冷刺激下激活线粒体内膜中的解偶联蛋白 1(Uncoupling Protein 1, UCP1),同时解除线粒体的氧化磷酸化不产生ATP,导致能源物质以热能形式消耗[1]。

图1: WAT在腹部堆积(来源:图虫创意)

“好”脂肪组织——BAT也存在于成人体内

BAT细胞中脂肪颗粒小,但含有大量产生能量的线粒体,线粒体进一步产生UCP1,UCP1使得葡萄糖和脂肪酸分解产生的能量不能转化为ATP(为生物体直接供能的物质),而只能转化为热能。

也就是说,BAT通过细胞内大量线粒体将食物中的能量转化成热能。如果说白色脂肪组织像被子一样起到保暖作用,那么BAT就像电热毯通过产热来帮助机体抵御寒冷。虽然BAT挂了个“脂肪”的名字,但从细胞来源上说,BAT可能与肌肉更接近,已有研究发现,BAT细胞和肌肉细胞具有共同的前体细胞。

既往,科学家一直认为BAT可帮助婴儿保持体温,但在成长过程中会消失,即成人体内不含BAT。但近年研究结果却显示,成人体内仍有BAT,在受到寒冷刺激时会活化,并受年龄、性别、体型等因素影响。

2009年多项研究发现,成人体内也含有BAT。荷兰马斯特里赫特大学(Maastricht University)的Wouter van Marken Lichtenbelt等对24位健康男性的BAT的分布及其活性情况进行了研究。24位受试者中10人偏瘦(BMI<25),其余14位偏胖(BMI≥25)。研究人员让24位受试者暴露在16摄氏度的低温房间内2小时,然后通过正电子断层扫描与核磁共振观察BAT在他们体内的分布及活性情况[2]。该研究发表在顶级期刊New England Journal of Medicine。

图2:使用18F-FDG PET-CT评估的BAT活性

扫描显示受试者的BAT主要分布在颈部、锁骨上部、胸部以及腹部。BAT的活性和年龄、体重呈负相关,也就是说,年龄越小BAT活性越高,体重越轻BAT活性越高,受试者中唯一没测到BAT的恰好是这些人中最胖的。研究者还发现,扫描显示23人(96%)BAT活动频率加快,这说明低温能促进BAT的活化。

研究人员认为,由于BAT对人体能量代谢发挥调控作用,所以如果能设法增加BAT数量和(或)增强其活性,或许将有助于肥胖的治疗。

挑战常规认知,BAT或会在出生后在机体中继续生长繁殖

一直以来,科学家都认为每个人生来机体中仅有有限数量的BAT细胞,BAT只会减少不会增加。

2020年11月30日,一篇刊登在国际杂志Scientific Reports杂志上的研究报告中,来自共生医学研究所等机构的科学家们通过研究发现,机体的BAT或许能继续生长和分裂,即使在出生后也是如此[3]。这一研究发现或许具有重大的意义,这样科学家们就能尝试增加机体中BAT细胞的总体数量来预防或降低肥胖的发生。

图3: 小鼠模型体内存在脂肪组织的增生

该研究主要作者Zhiqiang Lin教授说道,“这项研究中我们对新生动物进行研究,定量了其体内存在的棕色脂肪细胞的数量,很多年来,科学家们一直在争论是否棕色脂肪细胞会在出生后继续生长,如今我们可以肯定的说,其是可以的;这一研究发现或为后期深入研究奠定了一定的基础,下一步研究人员将会重点研究寻找促进棕色脂肪细胞生长的发育信号,并阐明是否能通过操控基因的表达来产生更多棕色脂肪细胞。”

最新研究:BAT不仅规避肥胖,还在保护心脏

BAT是一种特殊脂肪,它不能存储能量,而是通过分解白色脂肪消耗能量,从而产生大量热量来维持正常体温。因此,BAT一直是治疗肥胖症的新希望。

但长期以来,对于拥有更多BAT的人是否真的更健康一直未能确定。这主要是由于BAT不像白色脂肪一样,白花花的遍满全身,它又少又隐秘,而且通过一般手段很难检测到。

2021年1月5日,Nature Medicine杂志在线发表了一篇研究,该研究在52000多名参与者中研究发现,拥有BAT的人,患心脏病和代谢疾病的几率要低很多,包括2型糖尿病、冠心病、慢性心衰等。该研究是迄今为止人类同类研究中规模最大的一项,证实并扩大了先前研究所提出的BAT对健康的好处[4]。

本文为健康界原创,任何机构或个人未经授权均不得转载和使用,违者将追究法律责任!
关键词:
脂肪,BAT,减肥,心脏病,肥胖

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