華東師大生命科學學院肥胖與代謝性疾病課題組
馬欣然、徐凌燕研究員

華東師范大學科研團隊在肥胖與代謝性疾病領域獲重要突破，該團隊發(fā)現(xiàn)，人類的米色脂肪（Beige fat）通過局部熱療激活產熱，可大大減輕肥胖癥狀并改善代謝紊亂。國際頂級期刊《細胞》（Cell）雜志3月4日在線刊發(fā)這一成果，并選為封面文章。

▲ 《細胞》：3月4日上線馬欣然、徐凌燕課題組成果

脂肪也分不同類型。包括人類和小鼠在內的哺乳動物，就有白、棕、米色三種不同功能的脂肪。

白色脂肪負責儲存多余的熱能，棕色脂肪是可燃燒脂肪能轉變?yōu)闊崃俊６咨臼且活愖钚掳l(fā)現(xiàn)的脂肪，其靜息時表現(xiàn)出白色脂肪的特質，而在寒冷或β腎上腺素激活等情況下，便具有棕色化潛力，能促進產熱和能量消耗。

成年人的頸部兩側、背部上側、鎖骨附近和脊柱周圍分布有米色脂肪，具有感應寒冷并增強糖吸收和代謝的作用。

▲ Cell 封面論文設計圖：局部熱療促進白色脂肪棕色化，改善代謝健康。封面創(chuàng)意取自Pheonix故事（希臘神話的不死鳥和鳳凰涅槃傳說）。白色脂肪（White fat）經歷熱療（Hyperthermia）后發(fā)生棕色化轉變（Browning），迸發(fā)出能量（Pheonix），為人類帶來健康。

華東師大生命科學學院肥胖與代謝性疾病課題組馬欣然、徐凌燕研究員聯(lián)合上海交通大學附屬第六人民醫(yī)院代謝病遺傳學課題組胡承教授，以及華東師大生命科學學院生物質納米材料課題組張強研究員的這項聯(lián)合研究發(fā)現(xiàn)：

除寒冷刺激，米色脂肪可通過熱休克轉錄因子1(heat shock factor1,HSF1)感應局部溫和熱效應并激活產熱，能安全有效地抵抗和治療肥胖，并改善胰島素抵抗和肝臟脂質沉積等代謝紊亂問題。

此外，團隊首次在基因組層面發(fā)現(xiàn)HSF1-A2B1轉錄軸，進一步完善了HSF1代謝調控網(wǎng)絡。在對萬余人的臨床研究后，團隊明確了HSF1與代謝性狀的關聯(lián)性，從而為干預肥胖提供了新靶標和新策略。

“該工作發(fā)現(xiàn)通過局部熱療可以精準激活米色脂肪中HSF1信號通路，促進產熱，且并不影響交感神經系統(tǒng)或免疫系統(tǒng)，表明了該方法在減肥上的便捷性、安全性及有效性，可能成為未來肥胖治療新靶標，也可能由此發(fā)展出相關可穿戴設備，建立抵御代謝慢病的新的生活方式?！敝袊こ淘涸菏浚鸾疳t(yī)院寧光評價說。

作為一種治療手段，熱療法古已有之。我國中醫(yī)早已使用藥物熏蒸、艾炙、火罐等方法治療疾病，熱療技術更是具有廣泛的臨床應用。近年來，熱療法包括桑拿、熱瑜伽、熱水浴也已被證明可以在一定程度上改善代謝。但全身的熱療可能會增加神經系統(tǒng)與心血管疾病風險，且尚不清楚米色脂肪是否參與熱療代謝。

2009年PET-CT技術的應用首次顯示，成年人的頸部兩側、背部上側、鎖骨附近和脊柱周圍分布有米色脂肪，具有感應寒冷并增強糖吸收和代謝的作用。米色脂肪組織不僅能控制機體產熱和能量的消耗，也能改善機體糖脂代謝，并通過響應環(huán)境信號改變組織大小及代謝功能而顯示出巨大的可塑性，是防治肥胖與代謝性疾病的直接和重要的組織靶點。

冷刺激或β腎上腺素受體激動劑是激活米色脂肪的有效方法，但這些方法在人體中作用有限，并且可能具有潛在的副作用，危害身體健康。所以迫切需要發(fā)現(xiàn)新靶點和新策略，以安全有效的方式激活米色脂肪對抗肥胖。

▲ 李雨博士后（左一）、徐凌燕研究員（左二）、馬欣然研究員（右二）和王冬梅副研究員（右一）在實驗室

馬欣然/徐凌燕課題組長期關注的熱休克因子HSF1與脂肪代謝的密切關系。鑒于HSF1在熱激下被激活的特性，他們將目光轉向了熱療法。

基于前期研究成果，團隊聚焦米色脂肪，聯(lián)合張強研究員，采用米色脂肪注射基于聚多巴胺納米顆粒構筑的光熱水凝膠，通過紅外光照射，實現(xiàn)米色脂肪在溫和溫度下（41±0.5℃）高效的局部熱療。

通過溫敏熒光染料、紅外熱成像技術，及HSF1脂肪特異性敲除小鼠，測試了米色脂肪局部熱療對脂肪組織及整體代謝的影響，發(fā)現(xiàn)局部熱療不僅促進體外培養(yǎng)的米色脂肪細胞產熱，在小鼠和人類中，局部熱療也足以激活脂肪組織產熱。

并且，研究人員證實了長期局部溫和溫度熱療可在不影響中樞交感神經系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的情況下，以HSF1依賴的方式抵抗和治療肥胖，改善胰島素敏感性和肝臟脂質沉積，并且不產生明顯的副作用，說明局部熱療是一種安全的減肥方式。該療法不僅可以預防和抵抗肥胖，同樣可以對重度肥胖小鼠起到治療作用。

▲Cell 工作示意圖（Graphic abstract）

“該研究對萬余人的研究人群開展遺傳分析及機制解析，發(fā)現(xiàn)HSF1功能性突變體p.Pro365Thr與人群中糖脂代謝性狀的改善密切相關，并證實此功能性突變會增加A2B1的表達，說明HSF1在人類代謝中也發(fā)揮著重要作用?！?strong>中國工程院院士、上海六院賈偉平評價說，該研究創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)米色脂肪可以通過HSF1感應局部溫和熱效應并激活產熱，安全有效地改善肥胖和胰島素抵抗等多種代謝紊亂，為后續(xù)臨床藥物研發(fā)和精準治療奠定了重要的研究基礎。

馬欣然，研究員。2006年本科畢業(yè)于南京大學，2011年博士畢業(yè)于中科院上海生命科學研究院，并赴美國國立衛(wèi)生研究院NIH進行博士后研究。2016年起任華東師范大學生命科學學院研究員，入選國家自然科學基金委“優(yōu)青”、上海市高校特聘教授“東方學者”、上海市“浦江人才計劃”、上海市“青年拔尖人才”、華東師范大學“紫江優(yōu)秀青年學者”。

徐凌燕，研究員。2005年本科畢業(yè)于復旦大學，2010年博士畢業(yè)于中科院上海生命科學研究院，并任健康科學研究所助理研究員，2011年起赴美國國立衛(wèi)生研究院NIH進行博士后研究。2017年起任華東師范大學生命科學學院上海市調控生物學重點實驗室研究員。入選上海市“浦江人才計劃”、華東師范大學“紫江青年學者”。

原標題：《登上《細胞》（Cell）封面！華東師范大學團隊發(fā)現(xiàn)減肥新方法，局部熱療燃燒脂肪》

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