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2019-08-22 13:00
今日《自然》:能“降低肥胖风险”的脂肪究竟是怎么回事?

本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia),作者:学术经纬,标题图来自Unsplash


顶级学术期刊《自然》今日上线了最新一批论文。其中,来自加州大学旧金山分校(UCSF)的一支团队表示,他们找到了“褐色脂肪组织”的一种全新功能,而这有望带来控制肥胖症和糖尿病的方法。



说到褐色脂肪组织,学术经纬的读者朋友们应该不会陌生。很久以前,科学家们就把它视为人体内的“产热器官”。在寒冷的环境下,这些脂肪组织会消耗血液里的葡萄糖和脂肪酸,产生热量。


某种意义上说,这也算是在“燃烧脂肪”了。


除了参与葡萄糖和脂肪酸的代谢,这些褐色脂肪组织还在人体里有怎样的功能?好奇的科学家们在健康的志愿者体内做了一项实验。首先,他们将志愿者分为两组,他们在27摄氏度的环境下,褐色脂肪组织的活性有高低之分。随后,这些志愿者会在一个19摄氏度的相对低温环境里待上2小时,以激活褐色脂肪组织的代谢。研究人员们则分析了这些志愿者的血样,寻找其中代谢产物的变化。


不同人体内的褐色脂肪组织活性各有不同(图片来源:参考资料[1])


出乎他们意料的是,在那些褐色脂肪组织活性较高的志愿者里,一种关键的氨基酸(缬氨酸)水平出现了显著下降,而活性较低的实验组里则没有观察到这一现象。进一步的研究发现,褐色脂肪组织对许多带有支链的氨基酸都会有影响。这包括了缬氨酸,亮氨酸,以及异亮氨酸。


有趣的是,这些都是人体的必需氨基酸。也就是说,它们无法通过正常代谢合成,必须从食物中获取。在鸡蛋、肉类、鱼类、以及牛奶中,这些氨基酸都很常见。通常情况下,正常水平的氨基酸对人体的健康有促进作用。但一旦这些氨基酸“超标”,就会和肥胖与糖尿病产生关联。


褐色脂肪组织名字里虽然有“脂肪”二字,却能通过代谢这些氨基酸,防止肥胖的发生。为了验证这个想法,研究人员们在小鼠模型的褐色脂肪组织中敲除了特定的基因,想要抑制这种代谢功能。果不其然,后续研究发现,这些突变小鼠的血液内,这些氨基酸的水平果然出现了上升,表明它们的代谢受到了抑制。而从组织形态上看,脂肪细胞也变得肥大,且脂肪组织有纤维化的病变迹象。


小鼠中,褐色脂肪组织的代谢活性一旦受影响,支链氨基酸水平就无法顺利降低,脂肪细胞也会变得更大(图片来源:参考资料[1])


那么,褐色脂肪组织是如何代谢这些氨基酸的呢?研究人员们进一步发现,一种叫做SLC25A44的蛋白质起到了关键的作用。它能把血液中的这些氨基酸给“吸”到褐色脂肪组织的线粒体里,在那里进行代谢。


总结来看,本研究提出了一个关于褐色脂肪组织的代谢新模型:除了葡萄糖和脂肪酸外,这些脂肪组织还可以促进特定氨基酸的代谢。如果这些氨基酸的代谢出了问题,就可能会产生肥胖等代谢异常。


本研究提出的新模型(图片来源:参考资料[1])


“在健康人比较活跃的褐色脂肪组织里,带支链的氨基酸能够带来潜在的好处;但在老年人、肥胖患者、或是糖尿病患者中,这种补充剂则是有害的,”本研究的作者之一Labros S. Sidossis教授说道:“这是一个悖论,而我们的研究做出了解释。”


参考资料:

[1] Takeshi Yoneshiro et al., (2019), BCAA catabolism in brown fat controls energy homeostasis through SLC25A44, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1503-x

[2] Scientists discover why brown fat is good for people's health, Retrieved August 21, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-08/ru-sdw081919.php


本文来自微信公众号:学术经纬(ID:Global_Academia),作者:学术经纬


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