由于HSL在肝脏中的表达量非常低,因此可能可以通过破坏HSL和ChREBP之间的相互作用,在脂肪细胞中特异性增强DNL和胰岛素信号通路。 棕色脂肪活化 外表不同、结构不同,它们在能量代谢中所起的作用也截然相反。 白色脂肪组织是能量仓库,它的作用是将多余的能量以脂肪的形式储藏起来;棕色脂肪组织则是通过它细胞内大量的线粒体将食物中的能量转化成热能。 棕色脂肪活化 棕色脂肪细胞的线粒体有一种称为解耦联蛋白1(UCP1)的物质,这种物质使得葡萄糖和脂肪酸分解产生的能量不能转化为ATP(为生物体直接供能的物质),而只能转化为热能。
近年 COVID-19(武漢肺炎、新冠肺炎)席捲世界,觀察到感染者的症狀輕重受到遺傳差異影響;其中至少兩處 DNA 片段,一處會增加、另一處降低住院的機率,都可以追溯到尼安德塔人的遠古混血。 由於數萬年前的遺傳交流,仍有一部分近親血脈流傳於智人的體內。 至今年代最古早的人類 棕色脂肪活化 DNA,來自西班牙的胡瑟裂谷(Sima de los Huesos),距今 43 萬年左右(最早的是超過一百萬年的古代象,由受到帕波啟發的其餘團隊發表)。 根據 DNA 特徵,胡瑟裂谷人的細胞核基因組更接近尼安德塔人,可以視作初期的尼安德塔人族群。 丹尼索瓦人方面,如今仍無法確認他們的活動範圍,不過很可能是歐亞大陸偏東部的廣大地區。
棕色脂肪活化: 棕色脂肪產熱機制——熱能生成
一開始,帕波與合作者使用 PCR,但是帕波知道這是死路一條。 取樣 DNA 會破壞材料,尼安德塔人的化石有限;PCR 一次又只能復原幾百核苷酸,要完成 30 億的目標遙遙無期。 可是一個細胞內有數百套粒線體,只有 2 套基因組,因此粒線體 DNA 的含量為細胞核數百倍;而且染色體合計超過 30 億個核苷酸,數量無比龐大。 可以說,細胞核基因組可供取材的 DNA 量少,需要復原的訊息又多,比粒線體更難好幾個次元。 帕波在 1996 年首度取得尼安德塔人的 DNA 片段,來自粒線體。
在骨骼肌和脂肪細胞中,脂肪酸的消耗作用可以解釋PPAR-β激動劑增加胰島素敏感性和減輕肥胖動物的脂質沉積。 在肝臟、肌肉和脂肪組織中,通過限制甘油三酯的合成和聚集,脂肪酸燃燒可能促進這些組織中的胰島素敏感性。 另外減少脂肪細胞中脂質聚集,可能使脂肪細胞趨化因子正常化,通過這種方式,可以增加肝臟和肌肉中的脂肪酸燃燒。 在體外實驗中,外源性前列環素2和內源性碳前列環素都能激活人結直腸癌細胞中的PPAR-β。 人結直腸癌旁的纖維母細胞可能通過旁分泌PGI2激活結直腸癌細胞的 PPAR-β,發揮抑制癌細胞凋亡的作用。 他们还从机制上进行了研究,发现脂肪细胞内的Zfp423通过抑制Ebf2的活性并阻止Prdm16激活,导致脂肪细胞内产热基因表达受到抑制,维持了白色脂肪细胞储存脂肪的功能特性。
棕色脂肪活化: 代谢学人–Cell Metabolism:巨噬细胞:棕色脂肪中的防“抑”先锋
在一项发表在国际学术期刊Genes and Development上的研究中,来自麦吉尔大学生化系的一个研究小组对名为folliculin的蛋白在调节脂肪细胞活性方面的作用进行了重点研究。 通过在小鼠脂肪细胞内特异性敲除编码folliculin的基因,研究人员发现了一系列生化分子信号,能够促进脂肪细胞由储存脂肪向燃烧脂肪方向转变。 在这项最新研究中,研究人员报告称转录调节因子Zfp423对于维持白色脂肪特性起到关键作用,该分子能够抑制白色脂肪细胞内产热基因的表达。
- 肥胖的人经常具有反应缓慢的免疫系统和较低水平的iNKT细胞。
- 加州大學專研分子代謝的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。
- 紅肌纖維具有非常高的有氧能力與疲勞阻力,但是糖酵解(無氧)能力差、收縮速度慢、以及運動單位肌力較低,屬於低強度、長時間運動的肌肉類型。
- 随着对白色脂肪棕色化的深入研究,越来越多的生物因子被发现参与白色脂肪棕色化的调控,包括骨形态发生蛋白、微小RNA、β氨基异丁酸等,但其确切的作用机制尚需进一步阐明。
- 這種蛋白質可以讓質子穿過,消耗一部份氧化磷酸化過程中產生的質子濃度梯度,使得三磷酸腺苷的製造量下降,能量轉而以熱的形式釋出。
- 由此,棕色脂肪在能量代谢相关疾病如肥胖、Ⅱ型糖尿病以及代谢紊乱等治疗领域显示出巨大的应用潜能,关于棕色脂肪的功能和应用也迅速成为一个新的研究热点。
根据一项最新的研究,这种特殊的脂肪组织具有内分泌功能能够激活机体的脂质和糖代谢,有望成为肥胖等疾病的治疗靶点。 蛋白质组学分析显示EVs蛋白质组与其来源的棕色脂肪细胞之间存在独特的蛋白质聚类(图2A和2B)。 使用MitoCarta 3.0软件对CL或FCCP处理后的EVs和棕色脂肪细胞中过表达的线粒体蛋白进行分析后,发现在用CL或FCCP处理后,有63种线粒体蛋白在EVs中选择性过表达(图2C和2D)。 此外,在经FCCP处理的T37i释放的EVs中,也检测到在pBAs的EVs中的几种线粒体蛋白的表达(图2E)。 值得注意的是,使用异丙肾上腺素或另一种选择性线粒体应激物(抗霉素A)处理的pBAs表现出EVs的线粒体蛋白增加,这一结果也证实了蛋白质组数据的正确性(图2F和2G)。 然而,烟酸治疗所介导的慢性降脂作用也通过不依赖HCAR2的机制起作用。
棕色脂肪活化: 白色脂肪(white adipose tissue, WAT)
在一些癌症相关恶病质患者和动物模型中观察到应激脂解率升高,以及循环NEFA和甘油水平的增加。 在荷瘤ATGL敲除小鼠模型中,观察到体重、WAT和骨骼肌质量流失的缓解现象。 棕色脂肪活化 通过阻断CIDEA和AMP激酶(细胞能量稳态调节因子)之间的相互作用抑制白色脂肪细胞的脂解和DNL,能够部分抵抗脂肪流失,并延长荷瘤小鼠对恶病质的抵抗时长。 有可能脂肪酸生成的增加促进了骨骼肌中脂类和脂毒性物质的积累,从而参与肌肉萎缩的发展。 棕色脂肪组织 是哺乳动物中对维持体温起重要作用的特异性产热组织,其高表达解偶联蛋白1 (UCP1) 。
2、心外膜和血管外周均有脂肪组织分布,白色脂肪棕色化可通过维持正常的血管紧张度和血压,调节心血管的舒张和收缩功能,从而产生心血管保护效应【15】。 孕期1~2周,母老鼠营养不良,子宫内营养不良,使雄性子鼠增重和脂肪沉积下降,尽管正常采食,但血浆中TG浓度下降;使雌性子鼠BAT重量和蛋白质含量下降,细胞色素C氧化酶活力下降,表现为低交感神经活动(Anguita,1993)。 Luz等报道给孕期母鼠限食(50%),子鼠出生后耐寒冷的能力差。 由于子宫内营养不良,可能推迟下丘脑-甲状腺轴的发育,反过来影响BAT的发育,导致新生儿产热不足。 限食或饥饿会降低BAT的活性,可能的原因是降低了交感神经的刺激,降低了UCP的表达(Young等,1982;Rothwell等,1982)。 给小鼠或大鼠饮用酒精水可以增加BAT的含量(Huttunen等,1988、1990;Elsukova等,2001)。
棕色脂肪活化: 棕色脂肪的位置
另一个皮下WAT中UCP1非依赖性生热的例子是AMP激酶基因激活小鼠中观察到的能量消耗增加,但其涉及的分子途径尚未确定。 该研究结果说明寒冷激活棕色脂肪组织,通过血糖竞争机制,从降低葡萄糖的来源及削弱肿瘤摄取葡萄糖能力两方面有效抑制肿瘤生长。 棕色脂肪活化 研究团队随后使用了高糖饲养荷瘤小鼠模型,及Ucp1基因敲除荷瘤小鼠模型验证了这一机制。 最后,研究团队小规模招募了健康志愿者及肿瘤患者,进行了前瞻性的临床观察。 结果证明,健康志愿者和肿瘤患者具有足量的棕色脂肪并可被寒冷激活。 与此同时,肿瘤患者接受一周的温和的冷暴露治疗后,体内棕色脂肪组织显著激活并增加葡萄糖摄取,相反,患者的肿瘤组织中葡萄糖摄取降低,提示了应用寒冷干预治疗肿瘤的临床可行性。
這個反應有部分是生理性的,呈現的方式是心跳加速、腎上腺素激增,以及呼吸短促——這些都是要讓妳能夠快速行動,不是逃跑就是防衛。 這也是由皮質醇所觸發所的情緒性反應,在兩個情境中呈現的方式是立即感到恐懼。 你可以把焦慮想像成你對事件或情境的化學反應:如果沒有值得信任的資源、訓練和適當的時機,這樣的化學反應可能會失控——但焦慮也可以被控制並運用,以達成好的結果。 我們被很多東西過度刺激,包括害怕錯過(FOMO,fear of missing out,中文為錯失恐懼症),不論這種感受是否是因為使用 IG、推特或臉書,還是看網路新聞所造成的。
棕色脂肪活化: 健康食材No.5
NAC处理则抑制了AMPK的活化并限制了棕色脂肪基因表达的下调(图3L和3M)。 为了验证AMPK信号是否具有调节EVs的作用,作者通过抑制和激活AMPK信号通路,发现棕色脂肪基因表达分别表现出恢复和下调(图3N-3Q)。 这些结果均证实了来自棕色脂肪细胞的EVs能够通过AMPK途径对受体棕色脂肪细胞产生影响。 有研究发现,PINK1(PTEN-induced kinase 1, 棕色脂肪活化 PTEN诱导的激酶1)通过活性氧依赖性和线粒体自噬非依赖性机制调控PDH+/TOMM20-MDV的产生。 作者发现产热刺激可导致PINK1水平升高(图S1I和S1J),而下调PINK1表达,发现在MDVs和EVs中PDHβ和PC的释放减少(图2M)。
目前越来越多的证据表明,葡萄糖参与棕色脂肪细胞的产热过程。 棕色脂肪细胞的线粒体中含有大量解偶联蛋白1(UCP1),它们通过这种蛋白,将葡萄糖等代谢底物分解产生热量。 大家一定都有聽說過睡眠不足會導致減肥的困難度,尤其,我們已經知道褪黑激素會極大地影響睡眠,但是新的研究表明褪黑激素也會影響棕色脂肪的使用。 發表在 《松果研究雜誌》上的一項研究發現,褪黑激素含量較高的老鼠似乎也具有更多的活化棕色脂肪,因此具有更高的卡路里燃燒能力。
