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这种脂肪会燃烧Comments>>

发表于 2009-04-24 07:26 | Tags 标签:, , , ,

本文发表于《瞭望东方周刊》,有删改。感谢姬十三起的标题。

2008年,美国哈佛大学的科学家发现,棕色脂肪组织与肌肉存在着“亲戚”关系,甚至可能比它与白色脂肪组织的关系更近。这个发现被美国《科学》杂志评为2008年十大科学进展之一。

2009年,科学界再接再厉。49日出版的《新英格兰医学杂志》一口气发表了三篇有关棕色脂肪组织的论文,还外加一篇社论。这次,科学家们发现了棕色脂肪组织存在于正常成年人体内的直接证据,而在不久之前,人们还认为棕色脂肪组织主要存在于新生儿体内,随年龄增长而退化,到成年时几乎完全消失。

棕色脂肪组织是两种脂肪组织中的一种(另一种是白色脂肪组织)。它的作用是燃烧体内的葡萄糖和脂肪酸,将能量转化成热能,从而在低温环境下能够保持体温。正是由于它的这种“燃烧”作用,所以不少人寄希望于通过对棕色脂肪组织的研究,能够开发出新的减肥药物。

什么是棕色脂肪组织

人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织和棕色脂肪组织。前者就是我们通常认识的那种脂肪,广泛分布于皮下组织和内脏周围。棕色脂肪组织存在于人和所有哺乳动物体内,但主要是在新生儿和幼小的哺乳动物体内。

这两种脂肪组织与白色脂肪组织既然都叫“脂肪组织”,它们的共同点当然就是细胞内都含有脂肪。它们的区别在于,棕色脂肪组织的细胞体积较小,细胞中脂肪颗粒较小,却含有大量线粒体,细胞周围有丰富的毛细血管,交感神经纤维直接到达棕色脂肪组织的细胞膜上。

外表不同、结构不同,它们在能量代谢中所起的作用也截然相反。白色脂肪组织是能量仓库,它的作用是将多余的能量以脂肪的形式储藏起来;棕色脂肪组织则是通过它细胞内大量的线粒体将食物中的能量转化成热能。棕色脂肪细胞的线粒体有一种称为解耦联蛋白1UCP1)的物质,这种物质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。这就是为什么棕色脂肪组织较多存在于新生儿和幼小哺乳动物体内的原因:因为小家伙们刚生出来,身体的调节功能还比较差,不能通过“打哆嗦”(肌肉颤栗)这种方式产热来抵御外界的寒冷,所以需要棕色脂肪组织的帮助。打个比方来说,白色脂肪组织就好比被子,可以起保暖的作用;棕色脂肪组织就好比电热毯,通过产热来帮助机体抵御寒冷。

棕色脂肪组织与肌肉是近亲

刚才已经说了,棕色脂肪组织虽然挂了个“脂肪”的名号,但它和我们一般认识的“脂肪”——白色脂肪组织在结构和功能方面不太一样。2008年夏天,哈佛大学的帕特里克·希尔(Patrick Seale)和同事们发现,在细胞的亲缘关系方面,棕色脂肪细胞和白色脂肪细胞也没有原来想象的那么近。

研究发现,棕色脂肪细胞可以产生于表达Myf5基因的前体细胞,而这种Myf5基因以前被认为只能在肌细胞系表达。研究还发现,一种名为PRDM16的调控蛋白可以象开关一样控制前体细胞向肌细胞或是向棕色脂肪细胞分化,当这种调控蛋白存在时,前体细胞分化为棕色脂肪细胞,当这种调控蛋白缺失时,则分化为肌细胞,而不是原来设想的那样分化成白色脂肪细胞。这些现象说明,棕色脂肪细胞和肌肉细胞具有共同的前体细胞,也就是说,棕色脂肪组织在细胞来源上,可能反而跟肌肉更加亲近,难怪它和一字之差的白色脂肪组织有那么大的区别呢。这种细胞发育方面的关系也说明了为什么棕色脂肪组织会象肌肉那样消耗能量,而不是象白色脂肪组织那样储存能量。

最新研究:棕色脂肪组织在正常成年人体内也存在

对于一些肥胖的朋友来说,也许他们很希望自己能够多一些这种棕色脂肪组织,好把多余的能量消耗掉,而不至于变成白色脂肪组织储存下来。然而,虽然人在当出生的时候体内有较多的棕色脂肪组织,但随着年龄的增长,棕色脂肪组织就越来越少了。甚至人们一度认为棕色脂肪组织一般不存在于正常成年人体内,只有那些长期在寒冷地区生活的成年人或者某些过度分泌肾上腺素类物质的疾病(如嗜铬细胞瘤)患者体内才有(这个很好理解,因为这些人需要更多热能)。

近年来,这种旧的认识受到了怀疑。有一种称为正电子发射计算机断层扫描(PET)的医学技术,是用放射性标记的葡萄糖类似物作为显像剂,通过病灶对显像剂的摄取来反映其代谢变化,从而为临床提供疾病的生物代谢信息。有时在做PET检查的时候,会发现被检查者的颈部等区域会出现不应该有的假阳性图像,使检查结果受到干扰;如果提高室内温度或使用肾上腺素受体阻断药的话,就能减轻这种干扰。这种特征跟棕色脂肪组织很象,于是人们开始认为正常成年人体内可能也存在棕色脂肪组织。

今年,哈佛大学的阿伦·塞佩斯(Aaron Cypess)和同事们利用PETCT的整合技术(PET-CT),对1972位准备接受颈部外科手术的成年患者进行扫描,并对手术切下的标本进行形态学检查和分子标志物分析,发现5.4%的患者确实拥有棕色脂肪组织,其中女性患者的比例高于男性。他们还发现,棕色脂肪组织的活性与年龄、体重指数、空腹血糖水平呈负相关,也就是说,棕色脂肪组织与这些衡量身体健康良好与否的指标有关。来自北欧的一个研究小组也证实了健康成年人体内确实存在相当数量具有代谢活性的棕色脂肪组织。

荷兰马斯特里赫特大学的乌特·范·马尔肯·李赫腾贝尔特(Wouter D. van Marken Lichtenbelt)等人的研究发现低温下在96%受试者(24位受试者中的23位)中观察到棕色脂肪组织的活性,并且其活性与年龄和体重呈负相关,没有观察到棕色脂肪组织活性的正好是最胖的受试者。

棕色脂肪组织:“燃烧”减肥法?

我们知道,肥胖是由于摄入的能量超过消耗的能量而造成的。从上面介绍的研究可以看出,棕色脂肪组织可以燃烧多余的能量,而肥胖者却偏偏缺少活性的棕色脂肪组织。那么我们能不能通过人为增加棕色脂肪组织或其活性的方法来达到燃烧能量而减肥的目的呢?

看了上述研究的结果,不知道读者能不能猜到对于增加棕色脂肪组织活性来说,什么是最简单的方法?对了,就是挨冻。低温能够增加棕色脂肪组织的活性,消耗多余的能量。如果您是一位环保主义者或是一位冬泳爱好者的话,那么恭喜您,您具备了这个条件。如果您能做到天冷的时候室内不开暖气,并且坚持冬练三九,相信您的棕色脂肪组织活性就能增加,帮助您消耗掉多余的能量。不幸的是,可能很多人没有这个勇气和毅力。还有一个问题是,在寒冷环境下消耗的能量,人们往往会通过多吃来弥补,如果不改掉饕餮的爱好的话,您的减肥大计恐怕还是会功亏一篑。

科学家们有更加高科技的点子,比如药物、基因治疗,等等。比如利用前面讲过的PRDM16调控蛋白促进前体细胞分化为棕色脂肪组织,另外有一种称为BMP7的蛋白也具有调控作用。如果人为增加这些调控蛋白,那么就能促进棕色脂肪组织的生成。但是,这些高科技的点子目前还都处在构思阶段,为了对人类的健康负责,要先把这些蛋白的来龙去脉、利弊得失搞清楚,否则如果仓促上马,搞得不好会酿成大祸。

再报告一个令人沮丧的消息:“燃烧”减肥法曾经有过失败的先例。上世纪30年代曾经有过一个叫做2,4-二硝基苯酚的减肥药。它和棕色脂肪组织一样,能够阻止葡萄糖和脂肪酸分解产生的能量转化为ATP。正是这些能量不能转化为ATP,而是通过“燃烧”释放了热量,非常容易导致服药者体温过高,超过40,出现抽搐、昏迷,甚至死亡。再加上它的其他一些副作用,到1938年,2,4-二硝基苯酚就被禁用了。由此可见,如果我们要通过药物、基因治疗等手段人为增加棕色脂肪组织来燃烧脂肪的话,如何掌握“火候”可能也会是一个难点。

假如有一天,棕色脂肪组织真的能够被利用来作为减肥的药物,那么无疑我们多了一种对抗肥胖的武器。但是不要忘了,武器能不能发挥作用,关键还是要看人,如果不能改变高热量高脂肪的饮食结构,不进行适当的体力活动,那么再好的药物也起不了根本性的作用,就好比一个从不打球的乒乓球菜鸟,拿再好的球拍也赢不了经常打球的高手。

除了减肥还有什么

看起来,棕色脂肪组织从现在的研究到成功开发出减肥药之间还有很长的路要走,就开发新药而言,有可能会成功,也有可能会失败。

当然,不能因为存在失败的可能性就放弃研究。何况,除了减肥以外,棕色脂肪组织还具有其他的研究价值。

如前所述,阿伦·塞佩斯的研究发现,棕色脂肪组织的活性与年龄、体重指数、空腹血糖水平呈负相关,这其中的互相因果关系和具体的发生机制还有待进一步的研究来澄清。考虑到肥胖、衰老、糖尿病之间的关系本来就很密切,我们有理由相信,把棕色脂肪组织在这些过程中的作用搞清楚,对于我们认识这些疾病和状态并进而寻找有效控制手段有很大好处。

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31 Responses to “这种脂肪会燃烧”

  1. BillLiv说道:

    先沙发一个,再慢慢欣赏美文!

  2. Kenji说道:

    有些人啊,连积聚脂肪的能力都是很低。

  3. 青方说道:

    这些年对脂肪的研究还是很热门的,对棕色脂肪其实知道的并不多,研究深入总是有新的发现。

  4. BillLiv说道:

    有很多人的肥胖症是基因遗传的,能不能通过基因手段剔除肥胖者的肥胖基因来解决他们的肥胖问题?
    健康成年人体内也含有棕色脂肪细胞,那么它们的数量应该不是很多吧,要不然人们会因经常体温过高而身体出现问题。
    利用棕色脂肪细胞能有效消耗体内脂肪且又不产生ATP的特性来开发减肥的药物或治疗手段,是个很好的主意,肥胖日益成为严重影响现代人健康的大问题!期待这方面的研究有大的突破,给那些因肥胖而烦恼的人带来福音!

  5. ArgenX说道:

    棕色脂肪的概念不是最近才提出的,它因含有左旋肉碱而呈现出棕色,左旋肉碱被证明能够帮助脂肪代谢产生热量;而不含左旋肉碱的脂肪呈白色,不易代谢。人们一般从肉类中获取少量的左旋肉碱,健美人士通过服用左旋肉碱来消脂,目前认为是安全的,它会让人亢奋,不宜在睡前服用,建议在运动前服用。
    棕色脂肪的研究用来减肥比较可惜,研究它对于婴儿的影响应该更有前途吧。

  6. 知道了说道:

    已经很久没有积累脂肪的人飘啊飘......

  7. walle1982说道:

    认识几个越吃越瘦的,估计棕色脂肪很多了.

  8. 说道:

    崔略商,好好玩的名字哟。

  9. freedoc说道:

    老兄是丁香园的老版主吧,好久不见了

  10. newgnaw说道:

    2,4-二硝基苯酚还曾经做过药呢啊,人真是什么都敢吃~~~

    有没有什么方法能把棕色脂肪弄少点的,想上膘啊。

  11. perry说道:

    "看了上述研究的结果,不知道读者能不能猜到对于增加棕色脂肪组织活性来说,什么是最简单的方法?对了,就是挨冻。"

    那就到寒冷的地方去,能活得长寿些?!

  12. Jalain说道:

    棕色脂肪细胞太多了,会不会对肌肉的发育有影响呀

  13. 四月说道:

    早晨在崔略商的BLOG上看到这文,还在想怎么没贴群博来来着~

  14. Sundae说道:

    有这么个说法……手掌上,从虎口向小拇指底侧划一条直线,再从中指底部纹路处,通过掌心向手掌底(手腕纹路处)划一直线。
    1、两条线长短一比一,那你容易肥胖。
    2、两条线长短一比一,上面说的那几块肉比较突出的话,那你一定容易肥胖,可能终身肥胖。 3、横的小于竖的,可以不胖不瘦。
    4、竖的大于横的一个指节的长度,那你会终身苗条。
    5、横的大于竖的是天生痴儿。
    ……我是信了……因为我是第四种……这算迷信么~~

    • bluechacha说道:

      咦!?准哦!为什么的?

    • 四月说道:

      我竖的比横的大一点点……说明比较容易胖么……事实上好像也的确如此……
      但这个应该不做数吧?应该是和手掌的形状大小长短有关系的嘛。难道说手比较长的人比较瘦?

    • Metaverse说道:

      什么原理啊……?如果竖线比横线长但不足一指节又如何?

    • williamjen说道:

      不对啊,我的竖线比横线长了差不多一个指节,可是我明显胖(高1.67,重76KG左右)

  15. xiao_xiong66说道:

    问个问题,美容上有抽脂一说,能否把棕色脂肪抽出来通过PCR来大量培养,然后注射到另外一个人的体内呢,还是说这种方法和输血一样,不兼容不能注射呢?

    • pmy的未来说道:

      一个人的细胞对于另外一个人来说是外来抗原,即使注入体内也会被免疫系统识别,然后被巨噬细胞等吞噬,应该不会起作用的~

  16. whatiseasylife说道:

    曾在《新发现》上看到过介绍

  17. Enjolrad说道:

    崔略商好象是温瑞安笔下的“追命”的真名啊~

    作者很喜欢他么。。

  18. 扬扬说道:

    我冬天感觉很好,可夏天总感觉身上好热,感觉体内的热量在源源不断的散发。狂流汗,看来我有可能体内的棕色脂肪比较多哦,呵呵。。。。

  19. [...] 原创活动译文专题rss订阅 媒体导读 · 健康 · 化学 · 医学 · 天文 · 心理 · 数学 · 物理 · 环境 · 航天生物 · 计算机科学 · 少儿科普 小姬看片会 · 三研二拍 · 达文西行走中队 · 光芒阅读沙龙 Dr.You · 小红猪抢稿 健康 · 化学 · 医学 · 天文 · 心理 · 数学 · 物理 · 环境计算机科学 · 航天 · 生物 2008诺贝尔 · H1N1 · 七夕专题 · 世博会的科学传奇 · 和 · 宅 · 色科学美丽 · 2009日全食 · 事关牛奶 · 地震 · 大刘专题 · 奥运 · 酒说 /**/ 首页 >> 专题:嘉年华 >> 文章【科学嘉年华2009专题】北京的冬天Comments>> | Tags 标签:RANKL蛋白, 原创, 科学嘉年华, 褐色脂肪    renard 发表于 2010-01-06 9:50从上海去北京参加科学嘉年华,迎头先撞上的,是冬天。北京的冬天,飘着白雪,这纷飞的季节,让我无法拒绝──无法拒绝瑟瑟发抖要从帽子武装到长靴。一群冬装松鼠中,却见那瘦驼只着薄薄一短袖衫迎风伫立街头,月色下连胸前背后的皮肤也据说隐约透现。很明显墙角附近是瘦驼正常的皮肤温度,大约34摄氏度时,皮肤上负责打冷报告和热报告的通道都闲闲地睁一只眼闭一只眼。所以在34度裸奔,我猜皮肤可能感觉还不错;可是在北京的冬夜,皮肤暴露于不到3、4度的寒风中,冷通道会大受刺激,“冷!冷!冷!”的信号一定争先恐后地传向大脑,事实上,这个温度已经不只是冷,大脑收到的报告中还有“痛”。那瘦驼如此美丽不怕冻人又为哪般?今年4月的《自然》上“要风度不要温度”的标题(Obesity: be cool, lose weight)赫然在脑中闪现。这篇短文提到,芬兰和瑞士的一群研究人员找来五个志愿者,让他们先是穿着清凉装在不到20度的房间待上两个钟头,然后每歇5分钟就把脚在5-9度的冷水里泡上5分钟,时不时“享受”泡脚的同时接受一种特别的扫描;与另一个不用受凉的温暖日子所做的同一种扫描做比较,冷刺激会让分布于他们锁骨附近的某种脂肪组织显著活跃。这种褐色的脂肪组织简称BAT,这家伙其实早被松鼠和小红猪瞄上,《这种脂肪能燃烧》和《这种脂肪能让你变瘦》就因为今年终于在成人体内发现了BAT的身影而好好儿地八卦了一番它一旦活跃就消耗卡路里的优秀败家品质。据前面提到的这组研究人员保守估计,他们在其中一位志愿者脖子底下检测到的那60多克BAT,活跃起来能燃烧掉4千克白色脂肪组织一年的能量存货。冷刺激可以让BAT烧掉肥油,听上去真是减肥爱好者的福音。不过别急着扯围巾、泡冷水啊,“着凉减肥法”是否有奇效和人本身胖瘦的关系看起来只会进一步拉大贫富差距:荷兰的一组研究人员拉来10个瘦子14个胖子,检查他们体内肥油瘦肉的含量比例、能量代谢水平以及BAT的活跃程度后发现,越肥的人BAT越不管事儿,实际上,最肥的那家伙身上根本就检测不出他有BAT在活动——可怜,没准儿就是一喝“凉”水也长胖的。这样看来,为减肥雪地跪求BAT受刺激这事儿先放一边吧,万一受了风寒免疫系统受到挑战发起烧来,那几天可就被挡在嘉年华的门外了。说起发烧,就在上个月,奥地利科学院的Reiko Hanada与其同事在《自然》发表了一项有趣的工作,体温调节、发烧竟然还扯上了原本是骨头发育界的一对明星蛋白。按说这种叫RANKL的蛋白与它的搭档RANK一直在老老实实地分管骨头的发育,但人们在脑子里也发现了它们看似找不着用武之地的身影。所以提及这项工作的缘由,用该研究组老板Josef Penninger的话说,简直是Hanada一个头脑发热,提议说我们往老鼠脑袋里打一针RANKL蛋白“看看会怎么样”。会怎么样?这蛋白好似一帖强力大脑暖宝宝,不出一小时,老鼠就变得浑身炽热滚烫,大脑内所有和体温升高有关的脑区都亮起信号,没错,老鼠发烧了。相反的,接受传递“RANKL蛋白来了”信息的RANK如果在大脑中缺席,是不是该发烧时也不会发烧了呢?——对,事实上,不仅老鼠如此,研究人员还幸运地找到了两个土耳其孩子,他们因为RANK基因突变而患有先天硬骨症。在检查完以往的病史后,果然发现,他们俩哪怕在患肺炎期间也一直保持着平稳的体温,不曾像其他小孩那样发起高烧。当然,可以想象的是,这个冬天的甲流也许会让他们有其它症状,却不会让他们发烧。上海终于也是寒冬。上海的冬天,也飘着白雪。不知道远方的城市里是否有人和我一样,站在窗前,回想嘉年华的世界。 AKPC_IDS += "32036,";6 Responses to “【科学嘉年华2009专题】北京的冬天”回到顶部科学松鼠会 » 专题:科学嘉年华2009 说:2010-01-06于9:57首页 >> 专题:嘉年华 >> 文章专题:科学嘉年华2009Comments>> | Tags 标签:专题    科学松鼠会 发表于 2010-01-03 0:04每当和大家说起:“我们要做个《嘉年华专题》呐!”对方都会向我瞪出一副,哦,就是很多朋友“松鼠会是干什么的,卖松鼠嘛?”的那种神情:“《嘉年华专题》是什么,又要写回顾嘛?”  回复 lalunasun 说:2010-01-06于10:01好好好! 回复 lalunasun 说:2010-01-06于10:05美女美女美女! 所以说我这种体重超标的人比一般人都怕冷也是没办法的。。。下次楼管阿姨再这么说我的时候我就要还击啦! 回复 renard 说:2010-01-06于11:07YY你放的照片太发指了! 回复 Ent 说:2010-01-06于11:31我要看大图! 回复 白掌长臂猿饲养员拇姬 说:2010-01-06于12:02瘦驼老师的衣服很清晰地点出了他老人家的本质 鸭! 回复Leave a Reply 点击这里取消回复姓名: 必填邮件: 必填,不会公开链接:选填评论: [...]

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