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迄今為止最大規(guī)模研究證實,棕色脂肪能讓人做健康的“胖子”

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2024年12月02日 04:37

原創(chuàng) DY MedSci梅斯

導(dǎo)語:擁有棕色脂肪的人不易患2型糖尿病、高血壓和心臟病。

Genengnews

長期以來,脂肪一直被誤解為對健康有害,但實際上脂肪與健康之間的關(guān)系并不簡單。人類有許多不同類型的脂肪,包括白色、米色和棕色脂肪,但他們并非都意味著會加粗腰圍、引發(fā)肥胖。

白色脂肪細(xì)胞有大的脂滴,周圍有少許細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核分散。棕色脂肪細(xì)胞外觀呈多角形,有多個小脂滴,細(xì)胞核集中,周圍有清晰的細(xì)胞質(zhì)。米色脂肪細(xì)胞位于白色脂肪組織中,類似白色脂肪細(xì)胞,在一定的刺激下可獲得棕色脂肪樣表型

Browning of white adipose tissue: lessons from experimental models.https://doi.org/10.1515/hmbci-2016-0051

與儲存卡路里的白色脂肪不同,棕色脂肪富含線粒體,可以燃燒脂質(zhì),當(dāng)我們的體溫下降時,負(fù)責(zé)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能。因此科學(xué)家曾寄希望于用它治療肥胖癥。但由于棕色脂肪往往駐扎在人體深處,難以研究,因此長期以來,人們對影響棕色脂肪或其體內(nèi)功能的環(huán)境和遺傳因素知之甚少,其對于人類健康的意義仍屬未解之謎。隨著更好的成像技術(shù)的出現(xiàn),科學(xué)家們開始探究棕色脂肪在減輕疾病方面的可能作用。

2009年,一系列規(guī)模較小的研究證實了成人中存在活躍的棕色脂肪,通常是在頸部和肩部。它與較低的體重指數(shù)(BMI)、較小年齡、較冷的室外溫度、女性性別和葡萄糖水平下降相關(guān)。此前科學(xué)家們只在新生兒和動物身上進行過集中研究。

1月4日,美國洛克菲勒大學(xué)的研究人員在《自然-醫(yī)學(xué)》(Nature medicine)上發(fā)表的一項有史以來涉及人類棕色脂肪與健康關(guān)系的最大規(guī)模研究提供了強有力的證據(jù):在超過52000名參與者中,檢測到棕色脂肪的人比同齡人更不容易患上2型糖尿病、高血壓和心臟病。而這些疾病是導(dǎo)致人類死亡的主要原因,尤其是在發(fā)達國家。

研究人員審查了去癌癥中心進行檢查的52487名參與者近13萬次PET-CT掃描結(jié)果,發(fā)現(xiàn)近10%的個體中存在棕色脂肪。但作者指出,這個數(shù)字很可能被低估,因為當(dāng)人們暴露在寒冷、運動或咖啡因等刺激條件下時,棕色脂肪活性會增加,而這些參與者因為要進行癌癥評估,規(guī)避了暴露風(fēng)險。

研究顯示,在這些擁有棕色脂肪的受試者中,女性(13.8%)多于男性(4.9%)。棕色脂肪主要存在于頸部(81.5%)和鎖骨上方(87.9%),多于脊柱周圍(58.2%)、縱隔(50.1%)、腋窩(31.4%)和腹部(21.1%)。

棕色脂肪性別、部位分布

Brown adipose tissue is associated with cardiometabolic health.https://doi.org/10.1038/s41591-020-1126-7

PET-CT掃描顯示,左邊的受試者頸部和脊柱一帶的棕色脂肪組織比例較大,洛克菲勒大學(xué)

他們分析數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn),在可檢測到的棕色脂肪人群中,幾種常見和慢性疾病的發(fā)病率較低。例如,檢測到棕色脂肪的人患2型糖尿病的概率為4.6%,而沒有檢測到的人則為9.5%。同樣,在檢測到棕色脂肪的人中,有18.9%的人發(fā)現(xiàn)膽固醇異常,而沒有棕色脂肪的人則有22.2%。

棕色脂肪的存在與較低的2型糖尿病、血脂異常、冠狀動脈疾病、腦血管疾病、充血性心力衰竭和高血壓風(fēng)險獨立相關(guān)

Brown adipose tissue is associated with cardiometabolic health.https://doi.org/10.1038/s41591-020-1126-7

此外,研究還顯示,有棕色脂肪的人患高血壓、充血性心力衰竭和冠心病的風(fēng)險也較低。這些聯(lián)系在以前的研究中均沒有被觀察到。并且“棕色脂肪的存在與較低的2型糖尿病、血脂異常、冠狀動脈疾病、腦血管疾病、充血性心力衰竭和高血壓風(fēng)險獨立相關(guān)”。

另一個令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是,棕色脂肪可能的確會減少肥胖對健康的負(fù)面影響。一般來說,肥胖者患心臟和代謝性疾病的風(fēng)險會增加,但研究人員觀察到,在擁有棕色脂肪的肥胖者中,這些疾病的發(fā)生率與非肥胖者相似。雖然肥胖通常與棕色脂肪功能下降有關(guān),但保留棕色脂肪的肥胖者似乎受到棕色脂肪的保護,不受白色脂肪的有害影響。這仿佛告訴我們,有棕色脂肪的“胖子”,似乎能做個健康的“胖子”。

尚不清楚棕色脂肪有助于改善健康狀況的實際機制,但目前有幾種不同假設(shè)。其中一個是,也許棕色脂肪的存在或數(shù)量會影響白色脂肪的分布,從而影響內(nèi)臟或腹部脂肪(有害性較高)與皮下脂肪(有害性較低)的相對含量。另一種是棕色脂肪消耗能量,消耗葡萄糖以燃燒卡路里,這有可能降低血糖水平,而高血糖水平是發(fā)展為糖尿病的主要危險因素。第三種可能是棕色脂肪的內(nèi)分泌功能。我們對由白色脂肪產(chǎn)生的內(nèi)分泌激素(例如瘦素和脂聯(lián)素)了解很多。現(xiàn)在,越來越多的證據(jù)表明棕色脂肪也是重要的內(nèi)分泌器官。例如與激素系統(tǒng)緊密相連的高血壓,棕色脂肪也許通過參與向其他器官傳遞激素信號來控制血壓。

但也有研究顯示,棕色脂肪細(xì)胞在壓力環(huán)境下會加劇機體炎癥,帶來負(fù)面影響。由美國耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Andrew Wang課題組發(fā)表在2020年6月的《細(xì)胞》(Cell)上的研究顯示,棕色脂肪接收壓力信號后,會以Adrb3依賴性方式分泌大量的IL-6,而IL-6水平升高恰與自身免疫性疾病、癌癥、肥胖癥、糖尿病、抑郁癥和焦慮癥有關(guān)。但這項研究僅限動物模型,能否在人體中得以驗證尚未可知。

使用出血模型對多種組織進行IL-6誘導(dǎo)篩選,發(fā)現(xiàn)IL-6由棕色脂肪細(xì)胞分泌

Origin and Function of Stress-Induced IL-6 in Murine Models.DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.054

因此,未來進一步研究棕色脂肪的生物學(xué)特性,探索棕色脂肪如何參與人體系統(tǒng)反應(yīng)機制將十分重要,這將指導(dǎo)我們?nèi)绾卫煤米厣緦辜膊?。除此之外,美國洛克菲勒大學(xué)的研究人員也將繼續(xù)尋找組織遺傳變異的更多可能解釋。

怎么做才能獲得更多的棕色脂肪?通過鍛煉、冷暴露、藥物刺激還是做脂肪移植?現(xiàn)在還沒有好的答案。

但就在2020年5月,來自美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)的研究顯示,日本研發(fā)的批準(zhǔn)用于臨床治療急迫性尿失禁、尿急、尿頻癥狀的膀胱過度活動癥的米拉貝?。╩irabegron),可以激活棕色脂肪。米拉貝隆是一種β3-腎上腺素能受體(β3-AR)激動劑。這項令人鼓舞的臨床前研究結(jié)果表明,β3-AR激動劑也可以通過增加棕色脂肪組織產(chǎn)熱、白色脂肪組織分解和胰島素敏感性來改善肥胖相關(guān)的代謝疾病。

在這項開放標(biāo)簽研究中,研究人員用100mg米拉貝隆治療了14名不同種族的健康女性(27.5±1.1歲,BMI為25.4±1.2kg/m2),為期4周。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)米拉貝隆療法增加了棕色代謝活動,提高了有益脂蛋白生物標(biāo)志物HDL和載脂蛋白A1以及總膽汁酸的血漿水平。具有抗糖尿病和抗炎能力的WAT衍生激素Adiponectin在急性治療中會增加,并在研究完成后提高35%。最后,靜脈葡萄糖耐量試驗顯示,受試者胰島素敏感性、葡萄糖有效性和胰島素分泌量均較高。

米拉貝隆治療對棕色脂肪、骨骼肌和scWAT的影響

Chronic mirabegron treatment increases human brown fat, HDL cholesterol, and insulin sensitivity. DOI: 10.1172/JCI131126

這提示我們,β3-腎上腺素能受體激動劑的慢性藥理刺激可以增加人體棕色脂肪代謝活性,為刺激棕色脂肪的藥物研究提供了支持。

毫無疑問,在接下來的幾年里,這將是一個令科學(xué)家們興奮的探索空間。隨著全球肥胖危機的惡化,將棕色脂肪作為潛在治療靶點將極具吸引力,未來的研究應(yīng)著眼于加強對棕色脂肪的了解,并開發(fā)出安全調(diào)節(jié)棕色脂肪活性的機制,為預(yù)防和治療肥胖和相關(guān)代謝性疾病提供新的可能性。

來源:梅斯醫(yī)學(xué)綜合報道

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