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根据格鲁吉亚州大学研究者们的发现,机体通过将白色脂肪细胞(储存热量的细胞)转化成米色脂肪细胞(燃烧能量的细胞)来控制热量产生的能力能够帮助战胜肥胖。
他们的文章暗示了机体内这种将白色脂肪细胞转化为褐色脂肪细胞的天然机制可能会是一种新的、非常有前景的战胜肥胖的方法。这种转化过程主要是通过利用热量产生和向白色脂肪组织增加血管的交感神经分布来实现。然而由于白色脂肪组织与其他组织(包括能够导致冠状动脉和高血压疾病的心脏和血管)之间的关联,这一机制并不能大规模的自然发生。理解该过程是如何发生的可能很有好处。该文章发表在了International Journal of Obesity Supplements上。
根据国家健康机构的心脏、肺及血液协会报道,几乎70%的美国公民超重或者肥胖。对抗肥胖的战略,比如采用药理学或行为学方法减少食物摄入,仅仅只取得了很小幅的成功,效果不明显。那些尝试过各种针对肠道系统的手术的肥胖患者已经在减肥方面获得成功,但这些都是很极端的方法。科学家们希望通过褐色或米黄色脂肪细胞增加能量消耗能够成为一种对抗肥胖的有效方式。
机体有两种脂肪组织:白色的和褐色的。白色脂肪组织储存能量或热量,产生激素释放进入血流。褐色脂肪组织是一种具有许多血管的深色脂肪组织,它能够燃烧能量,产生热。最初大家普遍认为,在人类中,只有婴儿有褐色脂肪,但是2009年研究者们发现成年人也具有少量的褐色脂肪。
在这篇综述文章中,研究者们研究了交感神经系统(神经系统的一部分,能够帮助机体应对紧急状况或压力)如何使白色脂肪组织细胞“褐化”,转变成褐色脂肪细胞的,并暗示机体存在增加热产生的潜在机制。他们综述了PubMed上能找到的关于白色、褐色脂肪组织神经控制的相关研究。
“或许对于白色脂肪细胞转化为褐色脂肪细胞来说,白色脂肪组织一个最重要的特点就是交感神经的分布密度,在这一神经分布周围的脂肪细胞群具有褐化的基因学功能,”Vitaly Ryu说,他是该研究的共同作者,也是肥胖逆转中心和生物学系的资深研究科学家。“交感神经兴奋会随着寒冷刺激和缺乏食物的饥饿状态而增加,因此,这时候就要分解脂肪,并且脂肪细胞褐化发生。”
关于交感神经系统是如何为白色脂肪组织提供神经冲动来形成褐色脂肪细胞的,目前知之甚少。研究者们发现了最清楚的证据证明与适应温暖环境的小鼠相比,接触十天寒冷刺激的小鼠体内白色脂肪的褐化受交感神经控制。寒冷刺激增加与白色脂肪细胞相联系的交感神经标志物—酪氨酸羟化酶纤维的数目。与传统的白色脂肪组织累积相比,这种纤维联系使多腔脂肪细胞或其他含小泡的细胞的数目变为原来的三倍。研究暗示了交感神经干预及白色脂肪组织3- 肾上腺素能受体的刺激在白色脂肪组织褐化过程中非常重要。
根据一项由 P.T. Chao和其他研究者们主导的2011年的研究发现,唯一引发白色脂肪组织褐化的可能的大脑部位是下丘脑背内侧核(DMH)。当DMH减少、神经肽Y(NPY)基因表达时,交感神经引起特异性的皮下白色脂肪储存,或脂肪仅存堆积于皮肤表面之下,增加和导致褐化效应的产生。
研究者们总结说因为人类通常会通过改变他们生活和工作的环境或增加/减少衣服使自己生存于温度适宜环境中,这最可能限制自然产生褐化细胞的数目,也限制了这些细胞在每天热量产生过程中的显著作用。