棕色脂肪是機體中負責分解引發肥胖的白色脂肪的人體組織,期能將白色脂肪轉化成二氧化碳、水和熱量,同時還能夠加快人體新陳代謝,促進白色脂肪消耗。本文整理了近年來科學家們在棕色脂肪研究領域取得的新成果,與大家一起學習!
【1】JCEM:增加體育鍛煉并不能改善棕色脂肪組織的功能
doi:10.1210/jc.2018-01312
近日,來自格拉納達大學(UGR)的研究人員通過研究發現,與普遍的看法相反,較高水平的體力活動與較大的棕色脂肪組織(BAT)的體積或活動無關。BAT是一種熱源器官,它燃燒葡萄糖和脂肪,以熱的形式釋放能量。
當BAT被激活時,它消耗葡萄糖和脂質,部分阻止它們被儲存在其他組織中,比如位于腹部周圍的白色脂肪組織(或普通脂肪)。在過去的十年中,幾項研究已經明確證實了BAT在成人中的存在。BAT是一種熱源器官,通過所謂的"解耦蛋白"以熱能的形式散失能量。因此,假設產生更多的BAT并增加它的活動可能是對抗肥胖和相關的共病(如2型糖尿病)的一個潛在策略。
研究人員傾向于將他們的努力用于確定策略,以幫助BAT在長期內安全地改善功能。基于這一前提,先前的研究表明,提高體力活動水平可能是增加BAT體積和活動的有效策略。然而,現有的人類研究數據既稀少又矛盾。
【2】Nature:20多年的謎團終破解!揭示棕色脂肪組織為何有益于人體健康
doi:10.1038/s41586-019-1503-x
在一項新的研究中,來自美國加州大學舊金山分校等研究機構的研究人員發現棕色脂肪組織如何可能有助于預防肥胖和糖尿病。他們的研究增加了我們對棕色脂肪組織在在人類健康中的作用的認識,并且可能導致治療肥胖和2型糖尿病的新藥物,相關研究結果發表在Nature期刊上。
棕色脂肪組織被認為是一個產熱器管。人們在頸部、鎖骨、腎臟和脊髓等區域擁有幾克重的這種組織。當被低溫激活時,棕色脂肪組織會利用血液中的糖和脂肪在體內產生熱量。這項研究發現棕色脂肪組織還能夠有助于身體過濾并移除血液中的支鏈氨基酸(branched-chain amino acid, BCAA)。BCAA(亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸)存在于雞蛋、肉類、魚類、雞肉和牛奶等食物中,也存在于一些運動員和想要增加肌肉質量的人使用的補充劑中。
【3】Sci Rep:真的嗎?喝一杯咖啡就能夠刺激棕色脂肪的活性幫助機體有效減肥?
doi:10.1038/s41598-019-45540-1
近日,來自諾丁漢大學的科學家們通過研究發現,喝一杯咖啡就能夠刺激機體的棕色脂肪(brown fat),棕色脂肪具有抵御脂肪的能力,而且其是解決人類肥胖和糖尿病的關鍵,相關研究結果刊登在國際雜志Scientific Reports上,文章中,研究者通過對人類進行實驗來尋找能對棕色脂肪功能產生直接影響的組分。
棕色脂肪組織(BAT,Brown adipose tissue)也成為棕色脂肪,其是人類和其它哺乳動物機體中兩種脂肪類型中的一種,最初研究人員在嬰兒和冬眠的哺乳動物機體中發現了棕色脂肪,近年來,研究人員發現,成年人體內也存在著棕色脂肪,其主要功能就是通過燃燒卡路里來為機體產生熱量(脂肪則是儲存多余的卡路里)。
較低體重指數(BMI)的人群往往機體中有著大量的棕色脂肪;研究者Michael Symonds教授說道,棕色脂肪能夠以一種不同于機體中其它脂肪的形式來發揮作用,其會通過燃燒糖類和脂肪來為機體產生熱量,通常會對寒冷產生反應;增加其活性就能改善對機體的血糖控制,并改善機體的血脂水平,而且額外卡路里的燃燒也能幫助有效減肥,然而截止到目前為止,還沒有科學家們能夠找到一種可以接受的方法來刺激棕色脂肪在人類中的活性。
【4】PNAS:膀胱藥物通過激活棕色脂肪介導的脂質水解使動脈粥樣硬化惡化
doi:10.1073/pnas.1901655116
近日,來自瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員在PNAS雜志上的刊文稱,一種用于治療膀胱過度活躍的藥物可加速小鼠動脈粥樣硬化。研究人員稱,這些研究結果表明,在某些情況下,這種藥物可能會增加人類患心血管疾病和中風的風險。
用于治療特定疾病的藥物可能具有其他病理生理效應,研究人員發現一種用于治療膀胱過度活躍的藥物可能與動脈粥樣硬化有關;這種物質被稱為mirabegron,通過刺激大腦中的交感神經系統來放松膀胱肌肉。在他們的研究中,研究人員表示,這種物質也會影響老鼠的脂肪組織,激活棕色脂肪,并引發白色脂肪向棕色脂肪的轉化。這些動物接受了與人類相同的劑量。
【5】Cell:意外!棕色脂肪組織也參與控制食物攝入
doi:10.1016/j.cell.2018.10.016
1902年,科學家們首先發現腸道激素促胰液素(secretin)刺激胰腺分泌碳酸氫鹽來協助小腸中和酸和消化主要營養素。在一項新的研究中,來自德國和芬蘭的研究人員發現在小鼠中,所謂的“棕色脂肪組織(brown fat tissue)”與促胰液素相互作用,能夠在進食期間將關于飽腹(fullness)的營養信號傳遞給大腦。這項研究增強了我們對長期以來猜測的棕色脂肪組織在控制食物攝入中的作用的理解,相關研究結果發表在Cell期刊上。
研究者表示,我們展示了腸道、大腦和棕色脂肪組織之間存在的關聯性,并揭示出這種控制能量平衡的復雜調節系統的一個之前未知的方面。將棕色脂肪僅作為一種發熱器官的觀點必須得到修正,人們更需要關注它在控制饑餓和飽腹中的功能。在進食期間,由腸道激素編碼的信號通過血液或通過小腸中激活的神經到達大腦。在這項新的研究中,Klingenspor及其同事發現促胰液素在飽食中的作用未被充分認識。他們發現接受促胰液素注射的饑餓小鼠的食欲受到抑制。而且給小鼠注射促胰液素也會增加它們的棕色脂肪組織產生的熱量。然而,棕色脂肪組織失活的小鼠當接受促胰液素注射時并不經歷相同的食欲抑制,這表明正是促胰液素對棕色脂肪組織的影響導致飽腹感。
【6】Cell Rep:科學家鑒別出賦予棕色脂肪特殊身份的關鍵分子 有望開發出肥胖和糖尿病新療法
doi:10.1016/j.celrep.2018.02.061
人類機體的大部分脂肪細胞都能夠儲存能量,然而每個人體內都有一部分棕色脂肪做著相反的工作,即燃燒熱量產生熱量;如今來自索爾克研究所的研究人員通過研究闡明了特殊分子ERRγ如何賦予健康棕色脂肪燃燒能量的身份,從而使得這些細胞能在機體進入寒冷狀態時做好準備讓機體暖和起來,相關研究刊登于國際雜志Cell Reports上,研究結果或能幫助科學家們開發治療和肥胖相關疾病的新型靶向性療法。
研究者Ronald Evans博士表示,這不僅能夠幫助我們理解機體如何對寒冷做出反應,還能幫助我們開發新方法來控制機體中棕色脂肪的含量,機體中的棕色脂肪與肥胖、糖尿病及脂肪肝等多種疾病的發生直接相關。時間追溯至大約10年前,當時科學家們認為,僅在嬰兒的機體中存在棕色脂肪,因為嬰兒無法通過打寒顫來產熱,從那時開始研究人員就通過研究陸續發現,其實成年人機體中也含有棕色脂肪,盡管水平非常低,而且較低BMI(體重指數)的人更趨向于含有高水平的棕色脂肪;在細胞水平下,棕色脂肪細胞中含有豐富的能量制造工廠—線粒體,其能夠使得細胞表現出棕色。
【7】Cell Metab:華人科學家發現棕色脂肪組織調節代謝不依賴產熱功能
doi:10.1016/j.cmet.2018.01.018
棕色脂肪組織產熱對機體產熱調節非常重要,能夠促進整體的能量消耗。但是棕色脂肪組織是否還發揮其他非產熱功能到目前仍然了解較少。來自美國加州大學舊金山分校的王彪等人在發表在國際學術期刊Cell Metabolism上的一項新研究中發現在棕色脂肪組織中特異性敲除肝臟激酶b1(Lkb1),小鼠表現出棕色脂肪組織線粒體氧化呼吸和產熱功能的受損,但令人意外的是,在室溫且高脂飲食喂養的條件下,敲除小鼠的肥胖度和肝臟甘油三酯水平都更低。重要的是,敲除小鼠表現出的這些代謝獲益在熱中性溫度下仍然存在,并不需要棕色脂肪組織的產熱功能。
研究人員從機制上進行了研究,他們發現線粒體DNA編碼的電子傳遞鏈組成成分出現mRNA水平的下降,蛋白質組發生失衡,導致敲除小鼠的棕色脂肪組織線粒體氧化呼吸出現缺陷。更進一步的研究表明敲除棕色脂肪組織中的線粒體轉錄因子A(Tfam)直接降低線粒體DNA基因表達也會表現出電子傳遞鏈蛋白質組的失衡以及在室溫和熱中性溫度下棕色脂肪組織產熱和系統代謝的變化。
【8】JEM:重磅!科學家成功將白色脂肪轉化為棕色脂肪 新型肥胖療法有望被開發
doi:10.1084/jem.20171012
近日,一項刊登在國際雜志The Journal of Experimental Medicine上的研究報告中,來自卡羅琳學院等機構的研究人員通過對小鼠進行研究,闡明了將儲存能量的白色脂肪轉化成為消耗能量的棕色脂肪的分子機制。
肥胖是全球人群所面臨的主要健康問題,其影響著各年齡段的人群,同時肥胖還會增加人類多種疾病的風險,包括心血管疾病、2型糖尿病和癌癥等;盡管肥胖會引發這么多健康問題,但目前并沒有有效治療肥胖和其它相關代謝性疾病的藥物或新型療法。如今科學家們能有效區分白色脂肪和棕色脂肪,前者組成了人類機體大部分脂肪組織,其能儲存機體多余的能量;而后者棕色脂肪則能通過消耗能量來為機體產熱。研究人員指出的一種治療肥胖的可能性方法就是刺激部分白色脂肪轉化成為棕色脂肪。
【9】Cell Rep:減肥有戲!阻斷蛋白PexRAP導致白色脂肪轉化為棕色脂肪
doi:10.1016/j.celrep.2017.08.077
我們的身體里有好的脂肪和壞的脂肪。好的脂肪有助于消耗體內的能量,而壞的脂肪會儲備能量,導致導致體重增加和肥胖。如今,在一項新的研究中,來自美國華盛頓大學圣路易斯醫學院的研究人員鑒定出一種將壞的白色脂肪(white fat)轉化為好的棕色脂肪(brown fat)的方法,至少這一點可在小鼠體內實現。這些發現有望在人體中開發出更加有效地治療與體重增加相關的肥胖和糖尿病的方法,相關研究結果發表在Cell Reports期刊上。
白色脂肪儲存熱量和堆積在我們的腹部、臀部和腿部中。相反,棕色脂肪在我們的頸部和肩膀附近發現到,通過一種產生熱量的過程消耗能量。這些研究人員發現阻斷白色脂肪中的一種特定蛋白的活性會觸發白色脂肪開始呈現出褐色而變成米色脂肪(beige fat),即一種介于白色脂肪和棕色脂肪之間的脂肪。阻斷這種蛋白而產生的米色脂肪導致這些脂肪細胞釋放熱量和消耗能量。
【10】Nature:蛋白HDAC3是哺乳動物棕色脂肪組織釋放熱量所必需的
doi:10.1038/nature22819
當我們沐浴在署夏的陽光中時,很容易想當然地以為人類也準備好應付冬季的寒冷,如穿起衣柜中的大衣,此外開啟家庭暖氣系統可進一步抵抗溫度下降。并不是所有的溫血動物都是如此幸運的。比如,當遭遇低溫時,小鼠依賴它們的肩胛骨之間的一種特定的器官來產生熱量。這種器官是由被稱作棕色脂肪細胞的特定脂肪細胞組成的。在一項新的研究中,來自美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的研究人員詳細地描繪了讓這些棕色脂肪細胞釋放熱量所必需的一種分子,即組蛋白去乙酰化酶3(HDAC3),相關研究結果發表在Nature期刊上。
在體內,棕色脂肪細胞燃燒糖和脂肪產生熱量。人們已將其注意力放在這些細胞上,這是因為它們燃燒的一些糖和脂肪是被儲存在身體中的,而且可能導致白色脂肪增加,從而增加肥胖產生的風險。在小鼠體內,這種棕色脂肪組織依賴于一種被稱作解偶聯蛋白1(UCP1)的分子。該分子像一種加熱元件那樣發揮作用。缺乏UCP1基因的小鼠即便短期暴露在接近零度的溫度下也不能夠存活下來。
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