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珍惜“好”脂肪,让人减重又健康!《细胞》:它的作用不只是产热

学术经纬  · 医学  · 1 月前
▎药明康德内容团队编辑  

对注重身材管理的人来说,脂肪是不太受欢迎的成分,当过度摄入的能量以脂肪形式储存时,腹部、臀部就会因脂肪堆积不断增大。除此之外,一些内脏器官也会被脂肪包围,影响器官功能,这些“坏”脂肪都属于白色脂肪组织(WAT)

而在脂肪分类中,也有一种“好”脂肪组织,它因为外观呈现棕色而被称作棕色脂肪组织(BAT),通常集中在成年人的肩胛、颈部和脊柱附近。BAT的主要功能是调节温度,它可以将食物中的能量转化成热量,在寒冷时帮助维持个体正常体温。

图片来源:123RF

多年以来,科学家发现BAT不仅能助力减轻体重,还能够支持健康代谢,降低糖尿病、心血管疾病风险,而由于其独特的产热特性,大家也倾向于认为BAT的代谢好处就来自于能量燃烧过程。但真实的情况是否如此呢?

来自霍华德·休斯医学研究所的研究团队发现可能并没有这么简单,他们发表于《细胞》的研究表明,BAT除了产热还会吸收一些周围的营养分子,比如葡萄糖、脂肪酸,而BAT还摄取了许多支链氨基酸(BCAA),这些分子经过加工会释放出一些器官组织所需要的多肽、脂质,对维持健康代谢、抑制炎症起到了重要作用,BAT完全拥有独立于产热的代谢好处


BCAA包括亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸,主要来自于鸡蛋、肉类和牛奶,适当的BCAA水平有助于维持肌肉增长以及激素生成,但过多的BCAA却与糖尿病、肥胖风险提升具有联系。在过去的实验中,研究团队就已经发现缺乏BAT的个体清除血液中BCAA的效率会很低,这也让自身更容易肥胖。

而在新研究中,研究团队进一步推动了之前的发现,他们想要知道BAT会如何处理BCAA,又有哪些影响。首先,来自小鼠的BAT样本显示,BCAA是BAT的主要氮元素供体,它经过BAT线粒体代谢后产生的氮会用于合成谷氨酸、脯氨酸以及谷胱甘肽,这一过程需要线粒体BCAA载体协助完成。

▲研究示意图(图片来源:参考资料[1])

作者尝试在小鼠中阻断了线粒体BCAA载体的功能,此时小鼠BAT对BCAA的吸收减少,它们以此合成的氨基酸和多肽也同步下降。由于失去了一个重要的BCAA消耗方式,实验小鼠血清中的BCAA水平明显比野生型小鼠更高。

而从生理变化上来看,实验小鼠产生了明显的胰岛素抵抗,并且该影响是独立于能量消耗发生的,这也说明BCAA消耗受损加剧了胰岛素抵抗。随着BAT减少吸收和分解BCAA,它产生的谷胱甘肽也会减少,谷胱甘肽原本可以帮助减少肝脏的氧化应激,但实验小鼠失去了BAT带来的这种保护效应,肝脏控制血糖能力也减弱,加速了胰岛素抵抗发生。

▲BAT的活性提升可以增加谷胱甘肽的生产(图片来源:参考资料[1])

除了小鼠,作者也检测了部分人类志愿者的反应,他们在适当寒冷条件下呆上一段时间后,也会因BAT活性上升而释放出更多的谷胱甘肽,这暗示着人类与小鼠在BAT的BCAA代谢上拥有类似的机制。

值得一提的是,通过高脂饮食培养的肥胖小鼠,它们的BAT也减少了对BCAA的分解代谢,也更少释放BCAA衍生代谢物,这也为肥胖危害增添了一项新的潜在来源。

参考资料:
[1] Anthony R.P. Verkerke et al, BCAA-nitrogen flux in brown fat controls metabolic health independent of thermogenesis, Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.03.030

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