「Nature」重燃褐色脂肪細胞，消滅多餘脂肪

分類：科學

瀏覽數：1715

2022-07-08

本文為轉化醫學網原創，轉載請註明出處

作者：Lily

導讀：脂肪細胞可分為「白色」和「褐色」——白色脂肪細胞負責儲存脂肪，其重量約佔人體重量的15%-20%；褐色脂肪細胞是人體加熱器，負責消耗能量來產熱，零星分布於白色脂肪組織中。近日，一項研究確定了調節褐色脂肪「燃燒」的關鍵分子——肌苷，並發現了一種抑制肌苷轉運蛋白工作的藥物；這或將為肥胖症的治療帶來新策略。

一般來說，脂肪細胞的功能是儲存能量。然而，「褐色脂肪細胞」卻通過產熱來釋放能量——因此，褐色脂肪在人體中扮演了「加熱器」的角色。此機制存在於絕大部分的哺乳動物體內：它們為初生的嬰兒提供溫暖；對成年人來說，褐色脂肪的活化有益於心血管代謝健康。

隨著人們生活環境及方式的改變，褐色脂肪細胞似乎不再被需要，漸漸「淡出」了舞台。近日，一項來自德國波恩大學等機構的研究，確定了調節褐色脂肪「燃燒」的關鍵分子——肌苷，並發現了一種抑制肌苷轉運蛋白工作的藥物；這或將為肥胖症的治療帶來新策略。此研究於7月5日發表於Nature期刊。

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05041-0

此研究的通訊作者，來自波恩大學藥理及毒理學研究所的Alexander Pfeifer教授解釋說：「如今，即使是在冬天，人們也能享受到足夠的溫暖；因此，我們就不再需要自己體內的『火爐』了。」與此同時，人們所吃的食物的能量密度越來越高；相比與我們的祖先，人們也越來越缺乏運動。對於褐色脂肪細胞來說，這些改變都是不利的——它們逐漸停止工作，最終走向凋亡。另一方面，全世界範圍內嚴重肥胖人群卻在持續增加。Pfeifer教授表示：「因此，世界各地的研究者們正在尋找能激活褐色脂肪的物質，從而加速脂肪燃燒。」

「垂死」褐色細胞激發周圍細胞消耗能量

目前，來自波恩大學的研究團隊發現了一種能夠燃燒脂肪的關鍵分子——肌苷。來自該研究團隊的Birte Niemann博士表示：「我們已經知道，臨近凋亡的細胞會釋放出一系列信使分子，以此來影響它們周圍的細胞。因此，我們也想知道這種分子機制是否也存在於褐色脂肪中。」

於是，研究人員讓褐色脂肪細胞遭受嚴重壓力，使其幾乎處於「死亡」的邊緣。Niemann博士表示：「我們發現這些凋亡的細胞會釋放出大量嘌呤肌苷。」而那些健康褐色脂肪細胞對它們凋亡同伴的回應方式也十分有趣——這些被釋放的肌苷激活了健康褐色脂肪細胞，進而點燃了健康褐色脂肪細胞內的「爐子」。此外，白色脂肪細胞也轉變成為褐色脂肪細胞。和對照組同類相比，高能量飲食的老鼠在被給予肌苷後保持了更為「苗條」的身材，患糖尿病的風險也相對較低。

在此過程中，肌苷轉運蛋白似乎至關重要——位於細胞膜上的此轉運蛋白將肌苷運輸到細胞內，進而降低了細胞外環境濃度。因此，肌苷在細胞外環境中濃度的變小，致使肌苷促進褐色脂肪細胞燃燒的功能被削弱。

上圖：褐色脂肪細胞

抑制肌苷轉運的藥物

Pfeifer教授說：「我們發現，有一種被用於治療凝血障礙的藥物，也能抑制肌苷轉運蛋白。我們對老鼠使用該藥物，結果發現這些小鼠燃燒了更多的能量。」在人體內，同樣存在著肌苷轉運蛋白。由於基因變異，約在2%-4%的人口中，肌苷轉運蛋白表達較不活躍。該研究分析了900名受試個體的基因表達，發現具有較少肌苷轉運蛋白的個體擁有著更為「苗條」的身材。

這些發現表明，肌苷調節著人類褐色脂肪細胞的生熱作用（thermogenesis）。由此看來，如果有物質可以干擾肌苷轉運蛋白的工作，那麼也許可以被應用於肥胖症的治療。此種被用於治療凝血障礙的藥物或將成為一個著手點。然而，Pfeifer教授表示，還需要在人體內進行進一步試驗，以驗證此機制的藥理學潛力。

Pfeifer 表示：「沒有人會相信，僅靠一粒小小的藥片就能解決日益嚴峻的肥胖問題；然而，目前各種可行的治療方案並不足夠有效。因此，我們急需有效的藥物來幫助肥胖患者保持能量消耗平衡。」

另一項重要的聯合研究也證實了這種體內生熱系統所具有的重要作用——這項研究由德國研究基金會（German Research Foundation）批准，由波恩大學、漢堡大學和慕尼黑大學共同協作，研究對象為褐色脂肪組織。

參考資料：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05041-0

https://medicalxpress.com/news/2022-07-molecule-boosts-fat.html

註：本文旨在介紹醫學研究進展，不能作為治療方案參考。如需獲得健康指導，請至正規醫院就診。