【醫學新知】燃脂新妙方----棕化脂肪

■為了減肥,人人無所不用其極,就是要甩掉一身的肥油,要是有更輕鬆的減肥方法該有多好,例如慢走時讓身體以為是在快跑,進而燃燒更多脂肪。雖然現今仍沒辦法改變人體的脂肪燃燒速度,但小鼠實驗證實這還是有可能發生的。兩組研究團隊表示,啟動脂肪內的免疫系統,能使脂肪的類型從儲存熱量變成燃燒熱量,還能幫助治療過度肥胖和罹患糖尿病的患者。

RT_news_jun06_bikemouse作者|Jennifer Couzin-Frankel
編譯|林怡德

脂肪的類型有兩種:白色和棕色脂肪組織。成年人體內的脂肪幾乎都屬於白色脂肪組織(white adipose tissue);而棕色脂肪組織(brown adipose tissue),多見於嬰兒體內,會隨著年齡增長漸漸消失;其主要功能是禦寒,在大多數冬眠的動物體內可見。實驗發現,曝露於寒冷下的小鼠,其部分白色脂肪會短暫變成棕色,初期的人體研究也有類似情況,脂肪棕化(browning)會形成米色脂肪(beige fat)、燃燒脂肪並產生熱能。加州大學(University of California)的生理學家Ajay Chawla表示,目前只知道寒冷能誘發棕色或米色脂肪形成,希望能了解其中原理,製造其他誘因棕化脂肪。

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兩組研究團隊提出兩種「棕化」(browning)小鼠脂肪的辦法,可增加卡路里的消耗。上圖為正子斷層掃描(PET scan),綠色區塊為棕色脂肪,紅色則是代謝較旺盛的部分。

研究團隊推論,寒冷會活化白色脂肪內的免疫細胞---巨噬細胞(macrophage)。研究人員使缺乏白細胞介素4(interleukin- 4, IL-4)和13的小鼠暴露於寒冷中,此種介素為一種蛋白質,可誘發巨噬細胞。實驗結果顯示,比起正常小鼠,這些小鼠真的產生較少的米色脂肪,證實巨噬細胞和棕化反應有密切的關係。

既然如此,那麼如果給予舒適溫度下健康的小鼠白細胞介素4,就能產生更多米色脂肪囉?Chawla的研究團隊表示答案是肯定的!給予攝氏30度下的動物白細胞介素4後,表現於米色脂肪中幫助身體產生熱量的蛋白質UCP1,數量增加了15倍,能量消耗也增加了15%-20%,就像處於寒冷的情況。

哈佛醫學院丹娜法伯癌症研究院(Dana-Farber Cancer Institute)的細胞生物學家暨生物化學家Bruce Spiegelman和Rajesh Rao也著手研究小鼠脂肪棕化的反應,他們發現當另一種蛋白質PGC-1表現於肌肉組織中時,能誘發脂肪組織棕化。此外,更有一種基因會在蛋白質PGC-1出現時活化,能直接影響脂肪棕化。

研究團隊說明,此種基因會製造Metrnl(meteorin-like)激素,在運動後或寒冷的狀態下於肌肉中產生,能誘發小鼠的脂肪棕化。使用基因療法的小鼠,Metrnl增加後,其葡萄糖耐受度(glucose tolerance)變好且體重略降,表示這種療法能改善糖尿病;也會增加某些類型的巨噬細胞和脂肪組織內白介素4的數量。研究人員還做了另一項實驗,給予小鼠能中和Metrnl的抗體(antibody),發現暴露在寒冷下的小鼠無法正常的活化巨噬細胞基因以棕化脂肪。

賓州大學(University of Pennsylvania)的分子代謝學(molecular metabolism)專家Patrick Seale表示,這種誘發棕色或米色脂肪的方式是前所未見的,僅需給予動物蛋白質就能誘發棕化,實在非常振奮人心。且此種方式十分安全有效,也可用於治療糖尿病和過度肥胖的患者。

加州大學(University of California)專研分子代謝的Peter Tontonoz博士也說,能以藥理學的角度來「操控」人的能量消耗很發人深省,讓人重新思考治療過度肥胖的方式。雖然現今仍不清楚此機制如何在人體內運作,但某些科學家已經躍躍欲試,例如Spiegelman已成立了生技公司Ember Therapeutics,希望能在不久後將其成果商品化。

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研究出處:A New Way to Burn Calories
譯者:林怡德 科教中心特約寫手,從事科普文章編譯。
責任編輯:Kerina Huang

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