棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素研究(1)
摘要：本文主要研究白色脂肪棕色化的内分泌调控及影响棕色脂肪变化的环境因素的最新研究成果，为其在代谢疾病中的治疗潜力提供证据。截至目前，对棕色脂肪的内分泌调控，低温及低氧环境暴露对棕色脂肪的影响，以及脂肪组织在高原上维持能量、代谢和热平衡的相互转化的研究依然较少。深入地了解BAT的潜在能力，能够更好地控制这些细胞，以改善系统能量代谢和葡萄糖稳态，为对抗人类肥胖和相关代谢紊乱提供新的治疗策略。
关键词：棕色脂肪;内分泌调控;脂肪代谢;低氧环境;低温环境
中图分类号：R589.2 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.04.014
文章编号：1006-1959(2019)04-0036-04
, 百拇医药
Abstract：This article focuses on the latest research findings on endocrine regulation of white fat browning and environmental factors affecting brown fat changes， providing evidence for its therapeutic potential in metabolic diseases. Up to now， studies on the endocrine regulation of brown fat， the effects of low temperature and low oxygen exposure on brown fat， and the mutual transformation of adipose tissue to maintain energy， metabolism and heat balance on the plateau are still rare. A deep understanding of the potential of BAT allows for better control of these cells to improve systemic energy metabolism and glucose homeostasis， providing new therapeutic strategies for combating human obesity and related metabolic disorders.
, 百拇医药
Key words：Brown fat;Endocrine regulation;Fat metabolism;Hypoxic environment;Low temperature environment
脂肪組织(adipose tissue，AT)包括两种不同脂肪类型：白色脂肪组织(white adipose tissue，WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue，BAT)，WAT专门用于储存化学能，如甘油三酯，而BAT则以热能的形式释放化学能。与白色脂肪细胞相比，棕色脂肪细胞含有大量的线粒体和较少的脂质，而棕色脂肪特有的颜色是由于其丰富的血管形成和密集的线粒体[1]。如果认为WAT是一种储能的脂肪组织，那么BAT就是一种可以耗能的脂肪组织，人体内WAT过度堆积可引起代谢功能紊乱从而导致相关疾病，包括肥胖、2型糖尿病、血脂异常和心血管疾病等[2]。BAT激活可以增加能量的消耗，具有潜在抵抗肥胖的能力。近年许多研究证实，白色脂肪棕色化能够提高机体代谢，从而改善肥胖及胰岛素抵抗。肥胖的治疗以往主要集中在饮食控制、体育锻炼、药物治疗，甚至是减肥手术，然而，由于目前依然缺乏有效的药物治疗以及减肥手术后的并发症等可能带来的不良后果，有必要寻找新的方法来有效地预防或减少肥胖的发生。
, 百拇医药
1 棕色脂肪及白色脂肪棕色化
BAT几乎存在于所有哺乳动物体内，过去人们认为人类的BAT只存在于新生儿，然而，通过正电子发射计算机断层显像技术，研究团队在 2009 年确认了其在成年人体内的存在及功能[3]。基础条件下，白色脂肪细胞含一个大的单腔脂滴，细胞内解偶联蛋白1(uncoupling protein 1，UCP-1)水平低，当寒冷或 β受体激动剂等刺激长期存在时，WAT细胞就表现为BAT的特征，细胞内出现多腔脂滴，其内含有大量的线粒体，UCP-1水平升高，并且产热，这种诱导转化成为BAT表型的过程被称为“白色脂肪棕色化”[4]。激活BAT能导致非颤抖的热生成，这一过程依赖于 UCP-1 由呼吸链反应产生的质子梯度，在线粒体的内膜中氧化磷酸化。这种独特的线粒体蛋白质将脂肪酸氧化，使ATP产生解偶联，从而使能量直接以热量形式散发[5]。研究表明，激活BAT可促进能量消耗、防止肥胖，同时可以改善糖脂代谢紊乱[6]。
2 白色脂肪棕色化的内分泌调控
白色脂肪棕色化的调控因素主要包括转录调控、非编码RNA调控及内分泌调节，其中，白色脂肪棕色化的内分泌调控也是近些年研究的热点话题。目前研究较多的白色脂肪棕色化的内分泌调控因子主要包括：鸢尾素、儿茶酚胺、血管紧张素、成纤维细胞生长因子21及糖皮质激素等。
2.1鸢尾素(Irisin) 一种由纤维连接蛋白Ⅲ型结构域5(FNDC5)诱导的激素，Irisin主要来源与骨骼肌与白色脂肪，运动或冷暴露均可刺激Irisin释放，使UCP-1表达增加，导致白色脂肪棕色化。Irisin可以增加能量消耗，减少肥胖，继而促进胰岛素分泌，改善胰岛素抵抗[7]。高甘油三酯血症、内脏性肥胖均与循环中Irisin水平负相关[8]。, http://www.100md.com(庄俐 张惠莉 张瑞霞)
关键词：棕色脂肪;内分泌调控;脂肪代谢;低氧环境;低温环境
中图分类号：R589.2 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2019.04.014
文章编号：1006-1959(2019)04-0036-04
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Abstract：This article focuses on the latest research findings on endocrine regulation of white fat browning and environmental factors affecting brown fat changes， providing evidence for its therapeutic potential in metabolic diseases. Up to now， studies on the endocrine regulation of brown fat， the effects of low temperature and low oxygen exposure on brown fat， and the mutual transformation of adipose tissue to maintain energy， metabolism and heat balance on the plateau are still rare. A deep understanding of the potential of BAT allows for better control of these cells to improve systemic energy metabolism and glucose homeostasis， providing new therapeutic strategies for combating human obesity and related metabolic disorders.
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Key words：Brown fat;Endocrine regulation;Fat metabolism;Hypoxic environment;Low temperature environment
脂肪組织(adipose tissue，AT)包括两种不同脂肪类型：白色脂肪组织(white adipose tissue，WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue，BAT)，WAT专门用于储存化学能，如甘油三酯，而BAT则以热能的形式释放化学能。与白色脂肪细胞相比，棕色脂肪细胞含有大量的线粒体和较少的脂质，而棕色脂肪特有的颜色是由于其丰富的血管形成和密集的线粒体[1]。如果认为WAT是一种储能的脂肪组织，那么BAT就是一种可以耗能的脂肪组织，人体内WAT过度堆积可引起代谢功能紊乱从而导致相关疾病，包括肥胖、2型糖尿病、血脂异常和心血管疾病等[2]。BAT激活可以增加能量的消耗，具有潜在抵抗肥胖的能力。近年许多研究证实，白色脂肪棕色化能够提高机体代谢，从而改善肥胖及胰岛素抵抗。肥胖的治疗以往主要集中在饮食控制、体育锻炼、药物治疗，甚至是减肥手术，然而，由于目前依然缺乏有效的药物治疗以及减肥手术后的并发症等可能带来的不良后果，有必要寻找新的方法来有效地预防或减少肥胖的发生。
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1 棕色脂肪及白色脂肪棕色化
BAT几乎存在于所有哺乳动物体内，过去人们认为人类的BAT只存在于新生儿，然而，通过正电子发射计算机断层显像技术，研究团队在 2009 年确认了其在成年人体内的存在及功能[3]。基础条件下，白色脂肪细胞含一个大的单腔脂滴，细胞内解偶联蛋白1(uncoupling protein 1，UCP-1)水平低，当寒冷或 β受体激动剂等刺激长期存在时，WAT细胞就表现为BAT的特征，细胞内出现多腔脂滴，其内含有大量的线粒体，UCP-1水平升高，并且产热，这种诱导转化成为BAT表型的过程被称为“白色脂肪棕色化”[4]。激活BAT能导致非颤抖的热生成，这一过程依赖于 UCP-1 由呼吸链反应产生的质子梯度，在线粒体的内膜中氧化磷酸化。这种独特的线粒体蛋白质将脂肪酸氧化，使ATP产生解偶联，从而使能量直接以热量形式散发[5]。研究表明，激活BAT可促进能量消耗、防止肥胖，同时可以改善糖脂代谢紊乱[6]。
2 白色脂肪棕色化的内分泌调控
白色脂肪棕色化的调控因素主要包括转录调控、非编码RNA调控及内分泌调节，其中，白色脂肪棕色化的内分泌调控也是近些年研究的热点话题。目前研究较多的白色脂肪棕色化的内分泌调控因子主要包括：鸢尾素、儿茶酚胺、血管紧张素、成纤维细胞生长因子21及糖皮质激素等。
2.1鸢尾素(Irisin) 一种由纤维连接蛋白Ⅲ型结构域5(FNDC5)诱导的激素，Irisin主要来源与骨骼肌与白色脂肪，运动或冷暴露均可刺激Irisin释放，使UCP-1表达增加，导致白色脂肪棕色化。Irisin可以增加能量消耗，减少肥胖，继而促进胰岛素分泌，改善胰岛素抵抗[7]。高甘油三酯血症、内脏性肥胖均与循环中Irisin水平负相关[8]。, http://www.100md.com(庄俐 张惠莉 张瑞霞)