近日,來自美國的科學家在國際學術期刊cell metabolism在線發表了一項最新研究進展,他們首次在人類身上發現儲存能量的白色脂肪組織可以變成燃燒能量的棕色脂肪,消耗多餘能量。
考慮到肥胖和代謝綜合征在全球的流行趨勢,在不改變運動水平的情況下消耗能量可能具有重大治療價值。通過白色脂肪棕色化增加能量消耗給肥胖及相關疾病的治療帶來了許多希望。
早先UTMB的研究人員及其他研究小組的研究人員已經證明成年人體內存在棕色脂肪,雖然棕色脂肪組織的量比較少,但是一旦開啟也可以增加代謝率降低血糖水平。在這項最新的研究中,研究人員發現人類體內的白色脂肪組織也可以變成類棕色脂肪組織,但這一過程的發生需要進行長時間大量的腎上腺素釋放應激。
燒傷是一種比較特別的長時間嚴重應激模型,在損傷發生之後的幾周內,腎上腺素釋放大量增加。研究人員利用這種"應激模型"進行了相關研究,他們找到了72名燒傷麵積在50%以上的嚴重燒傷病人參與研究,同時選取19名健康人作為對照組。研究人員在燒傷之後不同時間點對病人進行了白色脂肪樣品采集,隨後對樣品的代謝情況,脂肪細胞組成以及病人靜息狀態下的代謝率進行了測量,結果表明與動物模型上的結果類似,人類白色脂肪也可以變成棕色脂肪。
研究人員發現,燒傷病人的白色脂肪組織逐漸在分子和功能特性上向棕色脂肪轉變,這表明人類白色脂肪可以發生逐步棕色化應對燒傷損傷。
這項研究為人類白色脂肪的棕色化能力提供了新的證據,表明人類的白色脂肪在特定條件下也可以向棕色脂肪方向轉化。研究人員指出,他們的下一步工作就是找出導致這種變化發生的分子機製,並開發出模擬燒傷誘導效應的促棕色化藥物,用以治療肥胖和相關代謝綜合征。
DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cmet.2015.06.022
Browning of Subcutaneous White Adipose Tissue in Humans after Severe Adrenergic Stress
Labros S. Sidossiscorrespondenceemail, Craig Porter, Manish K. Saraf, Elisabet B?rsheim, Ravi S. Radhakrishnan, Tony Chao, Arham Ali, Maria Chondronikola, Ronald Mlcak, Celeste C. Finnerty, Hal K. Hawkins, Tracy Toliver-Kinsky, David N. Herndon
Since the presence of brown adipose tissue (BAT) was confirmed in adult humans, BAT has become a therapeutic target for obesity and insulin resistance. We examined whether human subcutaneous white adipose tissue (sWAT) can adopt a BAT-like phenotype using a clinical model of prolonged and severe adrenergic stress. sWAT samples were collected from severely burned and healthy individuals. A subset of burn victims were prospectively followed during their acute hospitalization. Browning of sWAT was determined by the presence of multilocular adipocytes, uncoupling protein 1 (UCP1), and increased mitochondrial density and respiratory capacity. Multilocular UCP1-positive adipocytes were found in sWAT samples from burn patients. UCP1 mRNA, mitochondrial density, and leak respiratory capacity in sWAT increased after burn trauma. Our data demonstrate that human sWAT can transform from an energy-storing to an energy-dissipating tissue, which opens new research avenues in our quest to prevent and treat obesity and its metabolic complications.