这种脂肪能“燃烧”

  白色脂肪组织好比被子,可以保暖;棕色脂肪组织好比电热毯,通过产热来帮助机体抵御寒冷。如果人为增加棕色脂肪组织,“燃烧脂肪”减肥就不再是梦想

  在美国《科学》杂志评出的2008年十大科学进展中,有一条和脂肪相关:哈佛大学科学家发现,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。

  2009年,科学界再接再厉。4月9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,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,人们还认为这种脂肪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,从而在低温环境下保持体温。正是由于这种“燃烧”作用,不少人寄希望于通过对棕色脂肪组织的研究,开发出新的减肥药物。

  棕色脂肪好比电热毯

  白色脂肪组织我们已很熟悉,它们广泛分布于皮下组织和内脏周围;而棕色脂肪组织同样存在于人和其他哺乳动物体内,但多见于新生儿和幼小的哺乳动物。

  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。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其细胞膜。

  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,其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。

  这种线粒体有一种被称为解耦联蛋白1(UCP1)的物质,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---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,白色脂肪组织就好比被子,可以保暖;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。

  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。2008年夏天,哈佛大学的帕特里克·希尔和同事发现,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。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像肌肉那样消耗能量,而不是像白色脂肪组织那样储存能量。

  正常成年人也有棕色脂肪

  对肥胖者来说,他们也许很希望自己能多一些棕色脂肪组织,好把多余的能量消耗掉。然而,虽然人在出生时体内有较多的棕色脂肪组织,但随着年龄增长越来越少。人们甚至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(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。研究者在做PET(正电子发射计算机断层扫描)检查的时候,有时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像,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·塞佩斯和同事,利用PET和CT的整合技术,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李赫腾贝尔特等人的研究发现,低温下在96%的受试者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,恰好是最胖的受试者。

  怎么把握“燃烧”的火候

  我们知道,肥胖是由于摄入的能量超过消耗的能量造成的。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。那么能否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?

  看了上述研究结果,你能不能猜到,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。如果你是一位环保主义者或是一位冬泳爱好者的话,那么恭喜,你具备了这个条件;如果你能做到天冷的时候不开暖气,并且坚持冬练三九,棕色脂肪组织活性就能增加,帮助你消耗掉多余的能量。

  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。

  科学家们有科技含量更高的点子,比如药物、基因治疗等等。如果人为增加相关的调控蛋白,例如促进前体细胞分化为棕色脂肪组织,就能促进其生成。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。但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。再加上其他副作用,到1938年,这种药物就被禁用了。

  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,如何掌握“火候”也是一个难点。

  假如有一天,棕色脂肪组织真的能够被利用来作为减肥药,那么我们无疑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,如果不改变高热量高脂肪的饮食结构,不进行适当的体力活动,再好的药物也起不了根本性的作用。

  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。不过,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,人们有理由相信,把棕色脂肪组织在这些过程中的作用搞清楚,对于认识这些疾病并进而寻找有效控制手段有很大好处。
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