爱美的我们都知道,人体脂肪主要分为储存能量的白色脂肪和消耗能量的棕色脂肪。很显然,对于现代人而言,我们都希望自己体内有更多的棕色脂肪。
据科学家测算,只要成人体内有区区50克被激活的棕色脂肪,就可以把成人每天吃进去的20%的能量,以产热的形式消耗掉[1]。这足以阻止对抗节食或锻炼减重停止后的体重反弹。遗憾的是,在很长的一段时间里,科学家都认为棕色脂肪主要存在于新生儿体内,而待新生儿成年后,棕色脂肪就非常稀少且活性低,在体内基本就不发挥什么作用了。
2009年4月9日,对全世界的胖子们而言,是极具历史意义的一天。那天,《新英格兰医学期刊》(NEJM)用3篇临床研究论文[2-4],颠覆了我们对成人体内棕色脂肪的认知。三个研究团队首次证实,成人体内不仅有负责消耗能量产热的棕色脂肪,而且这种棕色脂肪在成人体内也有正常的生理功能。不过,他们也观察到,健康的成年人相比于肥胖患者而言,拥有更多的被激活的棕色脂肪。瘦子明显有更多被激活的棕色脂肪。从那一天起,通过增加棕色脂肪细胞的数量或活性,进而消耗脂肪治疗肥胖,有望成为现实。
近日,来自德国马普所的Jan-Wilhelm Kornfeld和奥地利维也纳医科大学Martin Bilban联合团队发表的一项关于肥胖的突破性研究成果。让我们看到了一种增加体内棕色脂肪的方法。
他们发现,来自母亲的一个叫H19的印记基因不仅能促使脂肪前体细胞转化为棕色脂肪组织,还能增强棕色脂肪的能量消耗能力。更厉害的是,来自父亲的那套促进白色脂肪形成的印记基因,也受到H19的调控,一旦H19高表达,父亲那套促进能量储存的基因体系就失灵了,身体开启能量消耗模式。他们的这项重要研究成果发表在《自然通讯》上[5]。
近10年来,科学家对棕色脂肪和白色脂肪的认知有了长足的进步。但是Kornfeld和Bilban则认为,目前对棕色脂肪的认知还是远远不够的,尤其是近年来一些非编码RNA的研究热潮,让科学家对肥胖的认知和控制又多了一个角度。
研究人员先在小鼠中研究了与棕色脂肪相关的基因。他们分别给不同组的小鼠喂高脂肪食物和冷刺激(这两种刺激分别能刺激脂肪积累和消耗),通过RNA测序,他们发现了一个叫H19的长非编码RNA在棕色脂肪中的表现尤为突出,科学家们就将它锁定了。深入一挖掘,发现H19果然不简单,它能使脂肪前体细胞转化为棕色脂肪组织,而不是白色脂肪组织。前面我们说了,棕色脂肪是一种代谢旺盛的脂肪组织。而H19的功能不止于促进棕色脂肪的形成,还在能促进其代谢。将H19过表达后,细胞的氧化代谢明显增加了,而且单单是脂质的消耗增加,而不影响糖类的代谢。H19的功能真是太美妙了,不影响细胞内主要的能量来源途径—糖酵解途径,只消耗摄入的脂质,所以能阻止白色脂肪的堆积,进而防止肥胖。
而H19的神通不止于此,之前有研究表明,H19是母亲独家真传的,这到底有什么意义呢?科学家用一种特殊的检测方法发现,H19能抑制很多父亲来源的基因的表达。而父亲的这些基因会促进白色脂肪生成和调控脂肪细胞大小,并在饮食引起的肥胖中发挥积极作用的!如果这些基因在棕色脂肪细胞中表达,会使得棕色脂肪“变白”,使棕色脂肪细胞死亡[6],而H19正是发挥了门卫的作用,阻止了这一过程!母上大人的基因真是太伟大了!
当然,这些都是在小鼠中做的,可能不太令人信服,那就直接到人体中检测吧。事实上,H19在很多动物中是高度保守的[7]。研究人员对肥胖病人进行检测,发现H19的表达量和人体的BMI指数以及脂肪水平都呈负相关,肥胖病人的H19表达量明显偏低。并且,他们还发现,H19促进人能量的消耗和代谢相关基因的表达。看来,H19在人体中的作用也是一样的。这个研究暗示,H19或许是一个治疗肥胖的理想靶点。找到肥胖患者体内H19表达量下降的原因,或许就找到了一种可行的肥胖治疗方法。实际上,在发现H19之前,科学家已经发现了一些能够将体内白色脂肪转换成棕色脂肪的和。甚至还从对棕色脂肪的形成有一定的了解。
总之,我们认为,增加并激活棕色脂肪细胞有望成为安全且持续有效的减肥方法。
参考资料:
[1]. Luxuskonsumption, diet-induced thermogenesis and brown fat: the case in favour.[J]. Clinical Science, 1983, 64(1): 19-23.
[2]. Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans.[J]. The New England Journal of Medicine, 2009, 360(15): 1509-1517.
[3]. Cold-Activated Brown Adipose Tissue in Healthy Men[J]. The New England Journal of Medicine, 2009, 360(15): 1500-1508.
[4]. Functional brown adipose tissue in healthy adults.[J]. The New England Journal of Medicine, 2009, 360(15): 1518-1525.
[5]. LincRNA H19 protects from dietary obesity by constraining expression of monoallelic genes in brown fat. Nature communications, 9(1), 3622.
[6]. Brown adipose tissue whitening leads to brown adipocyte death and adipose tissue inflammation[J]. Journal of Lipid Research, 2018, 59(5): 784-794.
[7]. Conservation of the H19 noncoding RNA and H19-IGF2 imprinting mechanism in therians[J]. Nature Genetics, 2008, 40(8): 971-976.
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