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一直以來，身邊人都把減肥、減脂掛在嘴邊，一提到脂肪就彷彿如臨大敵。其實，脂肪中的「卧底」——富含線粒體的棕色脂肪，可以幫助我們燃燒卡路里！
除了加快新陳代謝，棕色脂肪似乎還與降低糖尿病、心血管疾病等慢病風險密切相關。既然棕色脂肪這麼給力，該怎麼激活它呢？據說運動有效，那麼能不能靠運動來激活呢？恐怕最新的研究發現要讓我們有些失望了。
來自西班牙、荷蘭、美國、芬蘭、智利5個國家的22位學者在Nature Communications上發表重要研究成果，他們發現，24周中高強度監督運動未能激活成年久坐人群的棕色脂肪[1]。
儘管無論從機制還是動物實驗的角度，運動激活棕色脂肪似乎毋庸置疑。但這項隨機對照研究，卻一定程度上打破了我們的幻想。
論文首頁截圖
脂肪，大概是奇點糕這樣每個減肥（不成功的）人一直揮之不去的噩夢。但其實，脂肪也分為好幾種：位於皮下，內臟周圍，負責儲能的白色脂肪（WAT），才是發胖的元兇；而富含線粒體又高表達解偶聯蛋白1（UCP1）的棕色脂肪（BAT），則是維持體溫的「抗凍神器」[2]。
研究發現，寒冷刺激下，棕色脂肪細胞可通過UCP1，將氧化傳遞呼吸鏈中的電子傳遞過程與ATP的生成解偶聯，從而將線粒體跨膜質子梯度轉化為熱能釋放，這一過程被稱為「非顫抖性生熱」（NST）[3]。
這也是新生兒時期棕色脂肪最多的原因，畢竟剛出生的寶寶們，還不太會通過「打哆嗦」這種骨骼肌戰慄的方式來抵禦外界的寒冷。
此外，脂肪中的「隱藏款」——由白色脂肪褐變而來的米色脂肪，也引發了越來越多的關注。米色脂肪隱藏在白色脂肪中，同樣表達UCP1，當遇到寒冷等刺激時，也具備棕色脂肪一樣的「非顫抖性生熱」能力[4]。
近年來，白色脂肪褐變、棕色脂肪激活，成為對抗肥胖及其共病的新靶點[5]。那麼作為「管住嘴，邁開腿」減肥大法中重要一環的運動，是否也可以激活棕色脂肪呢？
一方面，從機制上來說，運動可以刺激許多運動刺激許多內分泌因子的產生，從而促進棕色脂肪代謝和白色脂肪褐變[6]；而且小鼠實驗表明，運動可以誘導白色脂肪褐變[7-8]，這或許同樣適用於同為哺乳動物的人類。
但另一方面，運動也會增加產熱，可能會降低棕色脂肪的產熱活性。總之，「運動對於人體棕色脂肪是何影響」這一問題，學術界仍是知之甚少，且頗有爭議[9-10]。
因此，Jonatan R. Ruiz等人決定開展一項隨機對照試驗（ACTIBATE試驗[11]），研究24周中等強度或高強度的監督運動，對久坐成年人棕色脂肪的體積、18F-FDG攝取和平均放射密度的影響。
納入群體為18-25歲久坐年輕人，不吸煙，不服藥（包括影響代謝的藥物），過去3個月體重穩定，排除糖尿病、高血壓等人群，或經常暴露在低溫下的個體（畢竟低溫可激活棕色脂肪~）。
145位受試者被隨機分到對照組（CON，N=54），中強度運動組（MOD-EX，N=48）和高強度運動組（VIG-EX，N=43）。24周後，共107人完成了運動訓練，排除訓練課程比例不達標或實驗數據採集存在問題的10位受試者，最終97人納入了後續的統計分析。
在24周內，受試者每周訓練3-4次，完成每周80分鐘的阻力運動和150分鐘的耐力運動。阻力訓練：MOD-EX組完成最大重複次數（RM）的50%，而VIG-EX完成RM的70%。耐力訓練：MOD-EX組以60%心率儲備（HRres），而VIG-EX組則每周分別以60%心率儲備和80%心率儲備各運動75min。
研究流程圖
重點來了！運動到底會不會激活棕色脂肪？令人遺憾的是，MOD-EX和VIG-EX運動方案均未顯著改變棕色脂肪體積（Δ[干預後-基線]：ΔCON=−22.2±52.6 mL（平均值±標準差）；ΔMOD-EX=−15.5±62.1 mL；ΔVIG-EX=−6.8±66.4 mL；p=0.771）。
同時，運動訓練也未能改變棕色脂肪的18F-FDG攝取（標準攝入值[SUV]平均值：ΔCON=−0.4±0.7；ΔMOD-EX=−0.4±1.0；ΔVIG-EX=−0.5±1.1；P=1.000；SUV峰值: ΔCON=−2.6±3.1；ΔMOD-EX=−1.2±4.8；ΔVIG-EX=−2.2±5.1；P=0.476）。
SUV：standarized uptake value，標準攝入值
棕色脂肪的平均放射密度（脂肪含量的代表）也保持不變（ΔCON=−0.04±6.91霍斯菲爾德單位[HU]；ΔMOD-EX=2.2±3.5 HU；ΔVIG-EX=−2.7±10.7 HU；P=0.441）。
此外，在不同身體位置（即頸後區、鎖骨上區、縱隔區或椎旁區），棕色脂肪體積和18F-FDG攝取均未見明顯差異。
事實上，此前一項納入11例男性受試者的芬蘭研究也表明，6周中等阻力訓練並未改變棕色脂肪的18F-FDG攝取，但遺憾的是，研究中未納入對照組，因而難以排除低溫對結果的影響[8]。
那麼納入對照組的ACTIBATE會有哪些發現呢？無論在對照組還是中/高強度運動組，室外溫度變化與棕色脂肪的體積變化、18F-FDG攝取變化和平均放射密度變化均呈顯著負相關。
雖然未能成功激活棕色脂肪，但24周的監督運動訓練可以減肥，並改善肌肉和心肺健康。例如，相較於對照組，高強度運動訓練降低了全身脂肪和內臟脂肪，提高了下半身肌肉力量和峰值攝氧量，並且延長了力竭時間。
但血壓、空腹血糖、胰島素、肝酶、血脂等在運動後也未見改善，當然這可能與本項研究的受試者年齡較為年輕，且相對健康有關。
VAT：visceral adipose tissue，內臟脂肪組織；RM：repetition maximum，最大重複次數；VO2peak：oxygen consumption，峰值攝氧量。*和†代表顯著性差異
那麼以上種種由運動帶來的改善是否與棕色脂肪具有一定相關性呢？（想嘗試給棕色脂肪找回點顏面~）
很可惜，棕色脂肪相關結果的改變與任何運動帶來的體軀成分、肌肉力量或心肺功能的變化之間未見顯著相關性。換言之，本項研究中運動訓練帶來的益處並非經由棕色脂肪激活介導。
總之，從本項研究來看，6個月的耐力+阻力運動似乎是無緣激活棕色脂肪了。但奇點糕堅信，學術界一定會持續研究這項「減肥外掛」，未來帶給我們更多激活棕色脂肪的科學方案。
參考文獻：
[1] Martinez-Tellez B, Sanchez-Delgado G, Acosta FM, et al. No evidence of brown adipose tissue activation after 24 weeks of supervised exercise training in young sedentary adults in the ACTIBATE randomized controlled trial. Nat Commun. 2022;13(1):5259. Published 2022 Sep 12. doi:10.1038/s41467-022-32502-x.
[2] Giralt M, Villarroya F. White, brown, beige/brite: different adipose cells for different functions?. Endocrinology. 2013;154(9):2992-3000. doi:10.1210/en.2013-1403.
[3] Li H, Qi J, Li L. Phytochemicals as potential candidates to combat obesity via adipose non-shivering thermogenesis. Pharmacol Res. 2019;147:104393. doi:10.1016/j.phrs.2019.104393.
[4] Castro É, Silva TEO, Festuccia WT. Critical review of beige adipocyte thermogenic activation and contribution to whole-body energy expenditure. Horm Mol Biol Clin Investig. 2017;31(2):/j/hmbci.2017.31.issue-2/hmbci-2017-0042/hmbci-2017-0042.xml. Published 2017 Sep 1. doi:10.1515/hmbci-2017-0042.
[5] Ruiz JR, Martinez-Tellez B, Sanchez-Delgado G, Osuna-Prieto FJ, Rensen PCN, Boon MR. Role of Human Brown Fat in Obesity, Metabolism and Cardiovascular Disease: Strategies to Turn Up the Heat. Prog Cardiovasc Dis. 2018;61(2):232-245. doi:10.1016/j.pcad.2018.07.002.
[6] Sanford JA, Nogiec CD, Lindholm ME, et al. Molecular Transducers of Physical Activity Consortium (MoTrPAC): Mapping the Dynamic Responses to Exercise. Cell. 2020;181(7):1464-1474. doi:10.1016/j.cell.2020.06.004.
[7] Lehnig AC, Dewal RS, Baer LA, et al. Exercise Training Induces Depot-Specific Adaptations to White and Brown Adipose Tissue. iScience. 2019;11:425-439. doi:10.1016/j.isci.2018.12.033.
[8] De Matteis R, Lucertini F, Guescini M, et al. Exercise as a new physiological stimulus for brown adipose tissue activity. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2013;23(6):582-590. doi:10.1016/j.numecd.2012.01.013.
[9] Motiani P, Virtanen KA, Motiani KK, et al. Decreased insulin-stimulated brown adipose tissue glucose uptake after short-term exercise training in healthy middle-aged men. Diabetes Obes Metab. 2017;19(10):1379-1388. doi:10.1111/dom.12947.
[10] Motiani P, Teuho J, Saari T, et al. Exercise training alters lipoprotein particles independent of brown adipose tissue metabolic activity. Obes Sci Pract. 2019;5(3):258-272. Published 2019 Apr 24. doi:10.1002/osp4.330.
[11]https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT02365129?term=NCT02365129&draw=2&rank=1.
本文作者丨davina
責任編輯丨代絲雨
