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與肥胖相關的自噬米色脂肪

2016-09-13

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人類和其他所有哺乳動物一樣,擁有兩類功能完全相反的脂肪:白色脂肪儲存能量,當過量時與糖尿病和肥胖相關;棕色脂肪產生熱量,並燃燒能量,帶來苗條的身形。最近,研究發現了白色脂肪中的第三種脂肪類型,米色脂肪。環境改變的情況下,米色脂肪細胞能夠快速的從儲存能量的形態轉化成為燃燒能量的形態。美國加州大學舊金山分校的米色脂肪研究人員最近闡述了一種能夠保留這些有益組織的策略。

人類嬰兒出生時帶有的是棕色脂肪,這是他們用來禦寒的天然屏障。很長時間以來人們一直認為這些代謝活性很強的組織在成年時就丟失了。然而,最新研究發現這些能量燃燒脂肪在成年時仍然存在。進一步的研究説明我們瞭解了這種脂肪組織的真正特性,那就是這些脂肪並不是標準的棕色脂肪,而是一種被稱為米色脂肪的健康脂肪細胞。

米色脂肪被發現存在於白色脂肪組織中,並且可將儲存能量的白色形態快速變成能夠燃燒能量的棕色形態,以適應環境變化。比如低溫或者其他壓力狀態。

米色脂肪的發現讓很多肥胖問題的研究人員很興奮,通過計算發現,當溫度下降時,僅僅2盎司米色脂肪就可以每天燃燒掉200卡路里。這為肥胖患者帶來了新的希望。

然而早期的通過將患者暴露在低溫中,或者人為的欺騙他們的身體使之認為正處於寒冷環境中的臨床試驗沒能將米色脂肪成功的轉化為棕色脂肪。這是由於大多數肥胖患者缺乏足夠能啟動的米色脂肪。而且這種操作也會增加肥胖患者的心血管疾病風險而無法進行長期治療。

Shingo Kajimura博士領導的一個美國加州大學舊金山分校的研究小組最近發現了新的藥理學策略以將小鼠中的白色脂肪轉化成米色脂肪,而不會帶來顯著的心血管副作用。然而這一療法的作用僅在小鼠用藥時有作用,而當治療停止時,已經轉化的米色脂肪又會在幾周內變回白色脂肪。

後續研究中,這個小組開始著手研究白色脂肪和米色脂肪背後的機制,以阻止米色脂肪消化他們自己的線粒體(將葡萄糖轉變為能量的細胞器)。

這能夠通過調控自我吞噬的關鍵基因來實現,自我吞噬是細胞用於消除受損部分並防止廢棄物積聚的一種生理學進程。

進一步的研究顯示阻止脂肪細胞內的自我吞噬,能夠幫助小鼠更持久且更快速地讓米色脂肪燃燒能量。而且不會帶來顯著的活動水準和食欲變化。

當給予這些自噬作用缺乏的動物高脂飼料時,它們仍然不會發胖,而且擁有更好的葡萄糖代謝水準和胰島素敏感度。這些機能異常正是二型糖尿病的關鍵指標。

這些發現有希望帶來如何幫助人們擁有更多的米色脂肪,並保持健康的方法。

瞭解被稱之為人類代謝綜合征的一組複雜症狀,以及這些症狀如何導致肥胖和二型糖尿病背後的機制需要恰當的臨床前實驗模型來類比人類疾病的發展過程。

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