体育锻炼通过POMC神经元增加白色脂肪棕色化研究综述
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白色脂肪细胞棕色化:肥胖症及其相关代谢性疾病治疗的新靶点
白色脂肪细胞棕色化：肥胖症及其相关代谢性疾病治疗的新靶点王相清【摘要】The brown adipose tissue( BAT )plays an important role in maintaining body temperature and energy balance.Recent studies demonstrated that brown-like adipocytes emerged in adults who have been exposed to the cold.The phenotype of this kind of cells is between white adipocytes and classic brown adipocytes.Therefore, the concept of browning of white adipocytes is put forward.A growing body of evidence indicates that several factors are proposed to be associated with the browning of the white adipocytes, including PPARγ ,myostatin,FGF21 and irisin.The browning of WAT can significantly promote the energy consumption, improve glucose and lipid metabolism.Therefore it might be the therapeutic target for obesity and its related metabolic disorders.%棕色脂肪组织(BAT)在维持体温恒定和调节能量代谢方面发挥着重要的生理作用.近年来研究发现,寒冷刺激可促进成人体内出现棕色样脂肪细胞,这种脂肪细胞的基因表达谱介于白色脂肪细胞和经典的棕色脂肪细胞之间,于是提出了"白色脂肪细胞棕色化"的概念,且认为过氧化物酶体增殖物激活受体γ、肌肉抑制素、成纤维细胞生长因子21、irisin等因子参与了这一过程.白色脂肪细胞棕色化后,能显著促进机体能量的消耗,改善机体糖脂代谢,因此,可能成为针对肥胖症及其相关代谢异常疾病治疗的新靶点.【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2013(019)010【总页数】4页(P1729-1732)【关键词】棕色脂肪组织;白色脂肪细胞棕色化;过氧化物酶体增殖物激活受体γ;代谢性疾病【作者】王相清【作者单位】中国医学科学院,中国协和医科大学,北京协和医院内分泌科,卫生部内分泌重点实验室,协和转化医学中心,北京,100730【正文语种】中文【中图分类】R589.2棕脂肪组织（brown adipose tissue，BAT）是一个产热器官，小型哺乳动物和新生儿体内均有较丰富的BAT，在保持体温恒定、维持能量平衡方面发挥着重要作用。
棕色脂肪白色化研究进展
网络出版时间：２０２０－１２－１５１７：１９ 网络出版地址：ｈｔｔｐｓ：／／ｋｎｓ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／３４．１０８６．Ｒ．２０２０１２１５．１１２０．０１０．ｈｔｍｌ棕色脂肪白色化研究进展吴 倩，王 静，于亮宇，于丽秀，邓亚卉，黎维勇（华中科技大学同济医学院附属协和医院药学部，湖北武汉 ４３００００）收稿日期：２０２０－０８－２０，修回日期：２０２０－１０－１６基金项目：国家自然科学基金资助项目（Ｎｏ８１５７３５０９）作者简介：吴 倩（１９９６－），女，硕士生，研究方向：长期服用奥氮平诱导的胰岛素抵抗机制和通路，Ｅ ｍａｉｌ：１０１５０２９７０４＠ｑｑ．ｃｏｍ；黎维勇（１９６６－），男，主任药师，博士生导师，研究方向：抗精神分裂症药物副作用及临床药物的药动学、新药研发，通讯作者，Ｅ ｍａｉｌ：２６２１２３９８６８＠ｑｑ．ｃｏｍｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９７８．２０２１．０１．００５文献标志码：Ａ文章编号：１００１－１９７８（２０２１）０１－００２２－０５中国图书分类号：Ｒ３１８ ０２；Ｒ３２９；Ｒ５８９；Ｒ５８９ ２摘要：棕色脂肪组织可以通过产生热量来消耗储存的化学能。
棕色脂肪白色化会损害它的产热功能造成肥胖和代谢紊乱相关的疾病，减缓或抑制棕色脂肪白色化进程具有重要意义。
该文综述了棕色脂肪白色化的诱导因素及关键调控因子，以期为肥胖及代谢紊乱相关疾病的预防和治疗提供新思路。
关键词：棕色脂肪组织；白色脂肪组织；棕色脂肪白色化；诱导因素；调控因子；代谢紊乱 脂肪组织在调节能量平衡和葡萄糖稳态中起着至关重要的作用［１］。
白色脂肪组织（ｗｈｉｔｅａｄｉｐｏｓｅｔｉｓｓｕｅｓ，ＷＡＴ）由包含单个大脂质滴的ＷＡＴ细胞组成，主要位于身体的皮下和腹部区域，以甘油三酸酯的形式存储多余的能量［１］。
棕色脂肪组织（ｂｒｏｗｎａｄｉｐｏｓｅｔｉｓｓｕｅｓ，ＢＡＴ）由富含大量线粒体的ＢＡＴ细胞组成，主要位于啮齿动物的肩胛间区域，与ＷＡＴ相比，ＢＡＴ专门消耗能量来产生热量［２］。
运动介导miRNAs调控白色脂肪棕色化的研究进展
胖问题及其产生的一系列慢性并发症给人们带来了沉重的经 济负担，造成生活上的困惑。令人遗憾的是，目前的抗肥胖策 略旨在限制能量摄取，且各国没有形成有效应对肥胖的干预机 制［１］。近期，许多基础及临床研究已经证实白色脂肪在一定
条件下可以向棕色化转变，且体内棕色脂肪的含量和分布与肥 胖及其引起的一些慢性疾病有密切关系，体内棕色脂肪越多，
众所 周 知，人 体 中 有 白 色 脂 肪 （ＷＡＴ）和 棕 色 脂 肪 （ＢＡＴ）［１０］。白色脂肪是能源储存的场所，主要作用是通过甘 油三酯的形式储存机体过剩的能量，且能分泌多种脂肪因子调 节能量代谢［１１－１３］。而棕色脂肪呈褐色，其主要作用是加快能 量的消耗和释放，相比与白色脂肪，棕色脂肪细胞体积小，含有 更多线粒体，并且解偶联蛋白 １（ｕｎｃｏｕｐｌｉｎｇｐｒｏｔｅｉｎ１，ＵＣＰ－１） 在这些线粒体中高度富集［１４，１５］。ＵＣＰ－１将底物氧化与 ＡＴＰ 产生解偶联，促进游离脂肪酸代谢，从而产生热量，促进机体的 代谢和能量的消耗［１６－２０］。在啮齿类动物中，棕色脂肪主要位 于肩胛间区域，是一种类似于蝴蝶的蝶状组织。在人类中，棕
肥胖及代谢异常疾病发病的可能性越少，所以，深入研究白色 脂肪棕色化的作用机制对促进目标减肥、减少代谢异常疾病的 发病率具有重要意义［２－５］。本文从 ｍｉＲＮＡｓ对棕色脂肪组织
的生成、白色脂肪棕色化的调控作用，以及运动对 ｍｉＲＮＡｓ、白 色脂肪棕色化的调节作用及其潜在机制做一综述，分析探讨白 色脂肪棕色化的研究趋势和应用前景，从而为肥胖症及代谢异
世界卫生组织（ＷＨＯ）公布的数据显示，２０１６年全球 １８岁 及以上的成年人中逾 １９亿人超重，其中超过 ６．５亿人肥胖，肥 胖成年人占全球人口的 １３％。肥胖症是人们过多地摄入能 量，使能量摄入远大于能量消耗，并且，肥胖症与很多慢性疾病 息息相关，如：ＩＩ型糖尿病、高血脂、脂肪肝、心血管疾病等。肥
运动对棕色脂肪功能的影响及作用机制
运动对棕色脂肪功能的影响及作用机制付鹏宇;龚丽景;胡扬【摘要】研究综述了运动对棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)功能的影响及其发挥作用的可能通路机制.随着肥胖发病率的日益增加,由此引发的多种慢性疾病正严重威胁着人类的健康.近年来,BAT以其耗能产热能力而备受关注.随着研究的深入,发现活化的BAT具有对抗肥胖所致慢性炎症状态和促进糖脂代谢的功能,以上特性都使BAT成为对抗肥胖及代谢相关疾病的新靶点.运动作为减脂降重和预防慢病的有效手段,其发挥促进健康作用的机制可能与激活BAT有关.具体作用机制如下:1)运动发挥促进BAT产热功能可能与VEGF信号通路、PI3K-Akt信号通路、PPAR信号通路有关;2)发挥抗炎作用可能与ErbB信号通路、Jak-STAT信号通路、TGF-β信号通路、胰岛素信号通路有关;3)发挥促进糖脂代谢的作用可能与PPAR信号通路、AMPK信号通路、胰岛素信号通路有关.综上,运动可通过调控多条信号通路而发挥促进BAT产热、提高抗炎特性及调控糖脂代谢变化的作用.【期刊名称】《体育科学》【年(卷),期】2018(038)011【总页数】6页(P92-97)【关键词】运动;棕色脂肪;产热;抗炎;糖脂代谢【作者】付鹏宇;龚丽景;胡扬【作者单位】北京体育大学运动人体科学学院,北京 100084;北京体育大学中国运动与健康研究院,北京 100084;北京体育大学中国运动与健康研究院,北京 100084【正文语种】中文【中图分类】G804.7棕色脂肪组织（brown adipose tissue，BAT）可通过非颤抖性产热调节体温，其多室的棕色脂肪细胞以含有大量线粒体和高表达解耦联蛋白1（uncoupling protein 1，UCP-1）等特异性基因为特征，在调节全身能量平衡中发挥关键作用，有助于控制肥胖及其相关疾病的发展[17,19,32]。
BAT在调控代谢中也发挥着重要作用，表现在BAT氧化葡萄糖和脂质，进而调节血糖平衡并降低血脂；BAT还有抑制巨噬细胞炎性特征的能力，可抵抗肥胖所致慢性炎症状态[17]。
不同运动方式介导下的白色脂肪组织棕色化
肥胖是一种由遗传、环境、心理和社会等因素引起的慢性代谢性疾病,它极大地增加了人们患糖尿病、心血管疾病、非酒精性脂肪肝等疾病的概率。
全球肥胖率持续上升,目前成人年龄标化肥胖率是14%,远高于1980年的4.6%[1]。
肥胖源于能量摄入与消耗的不均衡,这种不均衡会导致体内白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)过剩。
近年来的研究显示了WAT 棕色化在肥胖治疗上的潜在价值[2-3]。
运动能使脂肪组织产生良好适应,包括WAT 棕色化[2,4]。
科学的运动作为干预和治疗肥胖的一种非药物手段,对代谢健康有良好的促进作用,而运动效果又因运动方式的不同有所差异。
因此,研究不同运动方式对WAT 棕色化的影响对肥胖的干预非常重要。
1白色脂肪组织棕色化脂肪组织是人体能量代谢的重要器官,对能量平衡和葡萄糖代谢具有重要的调节作用,同时DOI:10.16605/ki.1007-7847.2022.08.0190不同运动方式介导下的白色脂肪组织棕色化收稿日期:2022-08-12;修回日期:2022-11-30;网络首发日期:2023-03-15基金项目:国家重点研发计划“主动健康和老龄化科技应对”重点专项(2022YFC2010200);中央高校基本科研业务费专项资金资助课题(2020045);教育部“运动与体质健康”重点实验室支持项目作者简介:曾丽清(2000—),女,四川西昌人,硕士研究生;*通信作者:张培珍(1974—),女,山西原平人,博士,教授,博士生导师,主要从事运动与心血管健康、运动健身与运动处方、运动营养研究,E-mail:*******************。
曾丽清,张培珍*(北京体育大学运动医学与康复学院,中国北京100084)摘要:脂肪组织是一种具有多种生理功能的高度复杂的异质性组织,不同部位、不同类型的脂肪组织在代谢特征上存在差异,过多的白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)会造成肥胖,而棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)在影响能量消耗方面起着重要作用,近年来不断有研究证实运动能促进WAT 棕色化,这将对代谢健康大有裨益。
体育专业毕业论文运动生物化学分析中长跑时体内有机代谢变化规律
体育专业毕业论文运动生物化学分析中长跑时体内有机代谢变化规律体育专业毕业论文：运动生物化学分析中长跑时体内有机代谢变化规律引言：长跑是一项需要持续耐力和体能的运动项目，对参与者的有机代谢过程有着深远的影响。
本文旨在通过运动生物化学分析，探讨长跑过程中体内有机代谢的变化规律，为长跑运动员的训练和竞技提供科学依据。
1. 运动前的能量储备在长跑运动前，运动员需要通过饮食来储备足够的能量。
碳水化合物是主要的能量来源，而脂肪则是次要的能量来源。
运动员通常会选择高碳水化合物、适量蛋白质和低脂肪的饮食来满足能量需求。
此外，运动员还需要摄入足够的维生素和矿物质来保持身体的正常代谢功能。
2. 长跑过程中的能量供应长跑过程中，运动员的能量主要来自于体内储备的糖原和脂肪。
在开始跑步后的前几分钟内，肌肉组织会首先利用糖原作为能量来源。
这是因为糖原能够迅速分解为葡萄糖，供给肌肉组织进行运动所需的能量。
随着长跑时间的延长，体内的糖原储备会逐渐消耗殆尽，此时脂肪开始成为主要的能量来源。
脂肪的氧化过程比糖原要复杂，但是其能量密度更高，可以提供更长时间的持久能量。
3. 乳酸代谢与疲劳随着长跑的进行，乳酸在肌肉组织中逐渐积累。
乳酸的产生是由于糖原分解产生的葡萄糖在缺氧条件下无法完全氧化，而转化为乳酸。
乳酸的积累会导致肌肉酸化，从而引起疲劳感。
此时，运动员需要通过调整呼吸和心率来增加氧气供应，促进乳酸的代谢和排出。
长期训练可以提高乳酸的耐受性，减少疲劳感。
4. 长跑后的恢复过程长跑后，运动员的体内有机代谢会经历一系列恢复过程。
首先是糖原的再合成，即通过饮食摄入碳水化合物来恢复肌肉组织的能量储备。
其次是肌肉的修复和生长，需要摄入足够的蛋白质来促进肌肉纤维的重建。
此外，补充适量的水分和电解质也是恢复过程中的重要环节，以保持身体的正常代谢功能。
结论：通过运动生物化学分析，我们可以了解长跑过程中体内有机代谢的变化规律。
了解这些规律对于长跑运动员的训练和竞技具有重要意义。
有氧和抗阻运动对大鼠白色脂肪棕色化的作用
有氧和抗阻运动对大鼠白色脂肪棕色化的作用杨星雅;李鹏飞;房国梁;于涛;李良;田野;冯葆欣【摘要】目的:对比两种不同的运动方式——有氧运动和抗阻运动对大鼠白色脂肪棕色化的作用.方法:雄性SD大鼠随机分为3组,分别为安静对照组(C)、有氧训练组(T)和抗阻训练组(L),有氧训练方式为跑台训练:8周的时间里速度由15 m/min增至28 m/min,训练时间由20 min增至60 min,每周训练5天.抗阻训练方式为递增负荷爬梯训练,爬梯长1.1 m,负重装置固定于大鼠尾部,初始负荷为体重的50%,之后不断增加负荷,每3天进行1次,共训练8周.最后一次训练结束后48 h取大鼠的双侧腹股沟脂肪和附睾脂肪,组织进行HE染色,荧光定量PCR,观察两种运动对脂肪组织形态和相关基因mRNA的影响.结果:T组腹股沟脂肪和附睾脂肪的脂滴面积都显著减小,腹股沟脂肪组织里还出现了一些多腔室的小细胞成簇的聚集和少量类似血管的管状物;L组两类脂肪的脂滴面积比C组略有减小但不显著;T组的PRDM16、PPARγ、PGC-1α、UCP1的mRNA在腹股沟脂肪中的表达量与C组相比有显著升高,在附睾脂肪中的表达量除PPARγ以外都略有降低,L组的上述基因在腹股沟脂肪中表达量与C组相比略有升高但无显著性,在附睾脂肪中的表达量也表现为除PPARγ以外都出现不同程度的降低.结论:有氧运动可以促进皮下白色脂肪棕色化,但对内脏脂肪作用不明显;抗阻运动对皮下和内脏脂肪均无促进其发生棕色化的作用.【期刊名称】《体育科学》【年(卷),期】2017(037)006【总页数】7页(P69-74,后插1)【关键词】有氧运动;抗阻运动;白色脂肪棕色化;皮下脂肪;内脏脂肪【作者】杨星雅;李鹏飞;房国梁;于涛;李良;田野;冯葆欣【作者单位】国家体育总局体育科学研究所,北京 100061;国家体育总局体育科学研究所,北京 100061;国家体育总局体育科学研究所,北京 100061;国家体育总局体育科学研究所,北京 100061;国家体育总局体育科学研究所,北京 100061;国家体育总局体育文化发展中心,北京 100061;国家体育总局体育科学研究所,北京 100061【正文语种】中文【中图分类】G804.7现代社会物质条件的丰富和久坐的生活方式，使越来越多的人患有肥胖及其相关疾病，如2型糖尿病、心血管疾病、高脂血症等。
《2024年小鼠白色脂肪棕色化潜在调控miRNA的生物信息学分析及功能验证》范文
《小鼠白色脂肪棕色化潜在调控miRNA的生物信息学分析及功能验证》篇一一、引言随着对生物体中脂肪调控机制的研究不断深入，小鼠白色脂肪棕色化现象逐渐成为研究热点。
这一过程涉及到多种基因和分子机制的参与，其中miRNA作为一类重要的非编码RNA，在脂肪细胞发育和代谢调控中扮演着重要角色。
本文旨在通过生物信息学分析，筛选出潜在调控小鼠白色脂肪棕色化的miRNA，并对其功能进行验证。
二、材料与方法2.1 实验材料实验所需小鼠组织样本、相关试剂及仪器等。
2.2 生物信息学分析（1）数据来源：从公共数据库中获取小鼠miRNA表达谱数据、基因组数据等。
（2）数据分析：利用生物信息学软件及算法，对数据进行预处理、差异表达分析、靶基因预测等。
（3）筛选潜在关键miRNA：根据分析结果，筛选出与白色脂肪棕色化相关的潜在关键miRNA。
2.3 功能验证（1）构建过表达及敲低载体：利用分子生物学技术，构建潜在关键miRNA的过表达及敲低载体。
（2）细胞实验：将载体转染至脂肪细胞中，观察细胞形态、代谢等方面的变化。
（3）动物实验：将构建的载体注射至小鼠体内，观察小鼠白色脂肪棕色化程度及代谢变化。
三、生物信息学分析结果3.1 差异表达分析通过对小鼠白色脂肪与棕色脂肪的miRNA表达谱进行差异表达分析，我们发现一批在两种脂肪组织中表达差异显著的miRNA。
3.2 靶基因预测及功能注释利用生物信息学软件及算法，对差异表达的miRNA进行靶基因预测及功能注释。
我们发现某些miRNA可能通过调控脂肪细胞中的关键基因，如PPARγ、C/EBPα等，来影响白色脂肪棕色化的过程。
3.3 潜在关键miRNA的筛选根据上述分析结果，我们筛选出几个与白色脂肪棕色化密切相关的潜在关键miRNA，如miR-XX和let-XX等。
四、功能验证结果4.1 细胞实验结果在细胞实验中，我们发现过表达潜在关键miRNA后，脂肪细胞的形态发生改变，代谢活动增强，表现出一定程度的棕色化特征。
有氧运动对肥胖SD大鼠白色脂肪棕色化的作用
—
（ １ ） 有 氧运 动 对肥 胖Ｓ Ｄ 大 鼠体 重 及各 部位 脂 肪 重的 影 响 。
如表２ 所示 ，高脂饮食诱导的肥胖Ｓ Ｄ大鼠进行８ 周 中等强度有氧 运动后 ，运动组大鼠体重明显 低于肥胖组 ，且具有显著性差异 （ Ｐ ＜０ ． ０ １ ），运动 组 与对 照 组 比较 无 显著 性 差异 （ Ｐ ＞０ ． ０ ５）。
运 动 组 大 鼠 附睾 脂 肪 组 织 、肾 周脂 肪 组 织 以 及腹 股 沟脂 肪 组 织 的 重 量 均 低 于 肥 胖 组 ，且 具 有 显 著 性 差 异 （ Ｐ＜０ ． ０ ５ ，Ｐ＜０ ． ０ １ ），运 动 组 与对 照组 比较 无 显著 性 差异 （ Ｐ＞０ ． ０ ５）。对 比三 组
８ ６ ｉ 肛簟
２ ０ １ ４ 年 ・ 第１ ０ 期
有氧运动对肥胖Ｓ Ｄ大鼠白色脂肪棕色化的作用
◇湖 南师范 大学体 育 学院 ，运 动科 学湖 南省研 究生培 养创新 基地 曹翠玲 许之 屏
目的：初步探讨有氧运动对 白色脂肪棕色化 的作用 ，为进 一步研 究肥胖 的预 防与治疗提供 实验参考依据 。
思路。本研究 旨在观察有氧运动对高脂饮食诱导的肥胖Ｓ Ｄ 大鼠
的体重 、体脂 及腹股沟 白色脂肪组织的影响 ，初 步探讨有氧运
动 对 白色 脂肪 棕 色 化 的 作 用 ，为进 一 步 研 究 肥胖 的预 防与 治 疗 提供 实 验参 考依 据 。
１材料 与 方法
于液氮冷冻后转移至一 ８ ０℃冰 箱保存备用 ，部分用于做病理观 察 。将用于病理观察 的脂肪组织用４ ％甲醛固定１ ２ 小时 ，石蜡包
ｌ ０ 只 ，普通饲料足量喂养 ；模型组２ ６ 只 ，高脂饲料足量喂养。 二组大鼠经上述喂养８ 周后，按照空腹条件下模型组体重超过对 照组Ｓ Ｄ大鼠平均体 重２ ０ ％作为肥胖Ｓ Ｄ 大鼠造模成功的标准 。将
（ １ ） 有 氧运 动 对肥 胖Ｓ Ｄ 大 鼠体 重 及各 部位 脂 肪 重的 影 响 。
如表２ 所示 ，高脂饮食诱导的肥胖Ｓ Ｄ大鼠进行８ 周 中等强度有氧 运动后 ，运动组大鼠体重明显 低于肥胖组 ，且具有显著性差异 （ Ｐ ＜０ ． ０ １ ），运动 组 与对 照 组 比较 无 显著 性 差异 （ Ｐ ＞０ ． ０ ５）。
运 动 组 大 鼠 附睾 脂 肪 组 织 、肾 周脂 肪 组 织 以 及腹 股 沟脂 肪 组 织 的 重 量 均 低 于 肥 胖 组 ，且 具 有 显 著 性 差 异 （ Ｐ＜０ ． ０ ５ ，Ｐ＜０ ． ０ １ ），运 动 组 与对 照组 比较 无 显著 性 差异 （ Ｐ＞０ ． ０ ５）。对 比三 组
８ ６ ｉ 肛簟
２ ０ １ ４ 年 ・ 第１ ０ 期
有氧运动对肥胖Ｓ Ｄ大鼠白色脂肪棕色化的作用
◇湖 南师范 大学体 育 学院 ，运 动科 学湖 南省研 究生培 养创新 基地 曹翠玲 许之 屏
目的：初步探讨有氧运动对 白色脂肪棕色化 的作用 ，为进 一步研 究肥胖 的预 防与治疗提供 实验参考依据 。
思路。本研究 旨在观察有氧运动对高脂饮食诱导的肥胖Ｓ Ｄ 大鼠
的体重 、体脂 及腹股沟 白色脂肪组织的影响 ，初 步探讨有氧运
动 对 白色 脂肪 棕 色 化 的 作 用 ，为进 一 步 研 究 肥胖 的预 防与 治 疗 提供 实 验参 考依 据 。
１材料 与 方法
于液氮冷冻后转移至一 ８ ０℃冰 箱保存备用 ，部分用于做病理观 察 。将用于病理观察 的脂肪组织用４ ％甲醛固定１ ２ 小时 ，石蜡包
ｌ ０ 只 ，普通饲料足量喂养 ；模型组２ ６ 只 ，高脂饲料足量喂养。 二组大鼠经上述喂养８ 周后，按照空腹条件下模型组体重超过对 照组Ｓ Ｄ大鼠平均体 重２ ０ ％作为肥胖Ｓ Ｄ 大鼠造模成功的标准 。将
棕色脂肪和白色脂肪棕色化的调控研究新进展
棕色脂肪和白色脂肪棕色化的调控研究新进展2枣庄市立医院山东省滨州市256600摘要：本文综述了近年来对棕色脂肪和白色脂肪棕色化调控机制的研究新进展。
白色脂肪棕化是一种将白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞的过程，能够帮助治疗肥胖症和相关代谢疾病。
研究发现，白色脂肪棕化的调控涉及多种信号通路和分子机制，包括转录因子、神经调节因子和环境因素等。
其中，PRDM16、irisin和β3受体等分子在白色脂肪棕化中发挥着重要作用。
此外，温度下降、锻炼以及某些食物成分如咖啡因和咖喱等也可能促进白色脂肪棕化。
总之，白色脂肪棕化是一种重要的治疗手段，未来需要进一步探索其调控机制，并发展新的治疗策略。
关键词：棕色脂肪；白色脂肪；棕色化；转录因子引言：肥胖症已成为全球性的健康问题，其发病率逐年上升，给公共卫生和社会经济带来了巨大的负担。
长期以来，肥胖症的治疗主要依靠限制饮食和增加运动等方式，但效果并不理想。
近年来，对棕色脂肪和白色脂肪棕色化的调控机制的研究引起了广泛的关注。
棕色脂肪具有消耗能量、促进热量产生和控制体温等重要作用，而白色脂肪则主要用于脂肪储存。
白色脂肪棕化是一种将白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞的过程，能够促进能量消耗和热量产生，从而帮助治疗肥胖症和相关代谢疾病。
本文将综述近年来对棕色脂肪和白色脂肪棕色化调控机制的研究新进展，并探讨其在肥胖症治疗中的应用前景。
一、白色脂肪棕色化的核心调控因子白色脂肪棕色化的核心调控因子包括转录因子、神经调节因子和环境因素。
1.转录因子白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞的过程中，转录因子的调控作用至关重要。
目前已经发现了多种转录因子参与了这一过程的调控，包括PR domaincontaining 16（PRDM16）、PPARγ共激活因子1α（PGC-1α）、CCAAT/enhancer binding protein β（C/EBPβ）等。
PPARγ：过去认为PP ARγ是白色脂肪细胞分化的关键因子，但最近的研究表明，PPARγ也参与了白色脂肪细胞棕化的过程。
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如今,肥胖被认为是一种影响全球6亿成年人的一种流行性疾病[1]。
组成人体的脂肪组织主要有两种:白色脂肪(WAT )和棕色脂肪(BAT )。
人体中的这两种脂肪组织有着不同的基因表达、形态分布和功能等[2-5]。
然而,WAT 有存储能量、释放激素和细胞因子,调节机体代谢和胰岛素抵抗等功能,BAT 通过非寒颤产热来消耗能量,这是通过线粒体解偶联蛋白1(UCP-1)产热作为机体对寒冷环境的适应[2,6-7]。
WAT 棕色化过程中形成了一种不同于BAT 的一种棕色脂肪样组织,可以称之为“可募集的棕色脂肪细胞”、“米色脂肪细胞”、“适应性棕色脂肪细胞”或者“brite 细胞”等[8-10],尽管这种细胞与BAT 有不同的来源,但是它们也能够通过激活UCP-1进行产热作用[6,11]。
虽然在WAT 中分布着米色脂肪细胞,但是WAT 棕色化主要发生在皮下白色脂肪组织中[12]。
此外,米色脂肪组织不同于WAT 是因为它们具有多腔形态和能够促进UCP-1表达,而且这种细胞还能表达独特的基因标志物,如Tbx1、Tmem26和Cd137,并且米色脂肪组织不能由成熟的WAT 和BAT 产生[12]。
中枢神经系统(CNS )在WAT 棕色化过程中扮演着重要收稿日期:2019-03-19第一作者简介:苏洋洋(1991~),男,安徽颍上人,在读硕士,研究方向:运动生理学。
通讯作者简介:吴秀琴(1964~),女,福建霞浦人,硕士,教授,研究方向:运动人体科学,E-mail:616331350@ 。
体育锻炼通过POMC 神经元增加白色脂肪棕色化研究综述苏洋洋,吴秀琴(福建师范大学体育科学学院,福建福州350117)摘要:组成人体的脂肪主要有白色脂肪W A T 和棕色脂肪B A T ,在一定的情况下白色脂肪组织可向棕色组织转化,在白色脂肪组织棕色化时形成了一种特殊棕色脂肪样组织,它具有类似B A T 通过激活解偶联蛋白1U C P -1产热的作用。
P O M C 神经元可使W A T 棕色化,在通过P O M C 神经元使W A T 棕色化下丘脑弓状核起到重要作用,该过程受胰岛素和瘦素协同作用。
激活A gR P 神经元也能够抑制W A T 棕色化。
体育锻炼能够有效促进W A T 棕色化,因为体育锻炼能够降低下丘脑炎症反应和促进P O M C 神经元的基因表达。
另外,体育锻炼能够刺激鸢尾素基因表达,这对产热具有重要影响,从而又会导致与W A T 棕色化相关的U C P -1和C idea 等蛋白的基因表达达到较高水平。
而且,W A T 棕色化可激活机体产热,进而导致机体能量消耗增加,这样就有利于肥胖者的减脂作用。
故本综述的目的是将最近的有关下丘脑活动与体育锻炼导致白色脂肪棕色化有机结合。
关键词:白色脂肪组织;棕色脂肪组织;体育锻炼;下丘脑;P O M C ;A gR P ;鸢尾素中图分类号:G 806文献标识码:A文章编号:1003-983X (2019)08-0697-05Physical Exercise Increases Browning of White Fat Through POMC NeuronsSU Yangyang ,WU Xiuqin(School of Physical Education and Sport Science of Fujian Normal University ,Fuzhou Fujian ,350117)Abstract :White adipose tissue (WAT )and brown adipose tissue (BAT )are the main components of human body fat.Under certain conditions,the browning process generates a different type of brown fat-like adipocyte in WAT,which similar to BAT has thermogenic capacity by activating UCP-1.The hypothalamic arcuate nucleus plays an importantrole in WAT browning via POMC neurons,which are influenced by synergistic insulinand leptin signaling.This process is synergistic by insulin and leptin.Activation of AgRP neurons also inhibited WAT browning.Physical exercise can effectively promote the browning of WAT,because physical exercise can reduce the inflammatory response of hypothalamus and promote gene expression of POMC neurons.In addition,physical exercise can stimulate the expression of Irisin gene,which has an important impact on heat production,thus leading to higher levels of gene expression ofUCP-1and Cidea proteins related to WAT browning.Furthermore,thermogenetic activation of WAT leads to increased energy expendi ⁃ture,favoring obesity treatment.Therefore,this review aimed to highlight the most recent studies that link the control of hypothalamic activity with the browning metabolism of adipose tissue in response to physical exercise.Keywords :white adipose tissue ;brown adipose tissue ;physical exercise ;hypothalamus ;POMC ;AgRP ;Irisin697··第38卷湖北体育科技第8期作用。
在调控WAT棕色化中一些特定的神经元如agouti相关蛋白(AgRP)神经元和促黑素皮质素(POMC)神经元起到相反作用[2,13]。
而胰岛素和瘦素协同激活POMC神经元并促进WAT 棕色化[2],禁食、化学或者基因等因素可激活AgRP神经元进而抑制WAT棕色化[13]。
在WAT中,一些外部因素可激活棕色化并产热,如寒冷环境、药物和体育锻炼等[14]。
因此,旨在激活WAT产热的治疗法可能是治疗和预防肥胖的一种很好的方法[11,15-16]。
体育锻炼可能会诱导WAT棕色化因为体育锻炼可以减缓下丘脑炎症和增加POMC神经元基因表达[17-18]。
而且体育锻炼可促进鸢尾素的基因表达,鸢尾素在WAT产热过程中具有重要作用[17,19]。
因此,本综述旨在探讨体育锻炼通过POMC神经元及鸢尾素调节WAT棕色化的机制。
1下丘脑及其通过POMC和AgRP神经元在WAT棕色化中的作用在下丘脑弓形核中发现两种突触神经元[14]。
促进食欲的神经元包括NPY和AgRP,激活它们能够促进食物摄入和降低能量消耗。
另一方面,当厌食神经元(POMC、可卡因和苯丙氨调节转录载体)激活时,能够减少食物摄入和增加能量消耗[20]。
1.1POMC神经元的活化可激活WAT棕色化POMC神经元可能是中枢神经系统诱导机体产热的关键,因为它们可以使BAT活化和通过交感神经激活WAT棕色化[21]。
体内去甲肾上腺素释放增加可激活棕色脂肪产热增加,因为体内环磷酸腺苷(cAMP)水平增加,进而活化蛋白激酶A增加和通过脂解作用产生脂肪酸,脂肪酸是脂肪代谢的底物和UCP-1的激动剂[22]。
此外,POMC神经元释放α促黑素细胞激素(α-MSH),其与MC4R共同是参与体内能量平衡的黑皮质素系统的主要受体[22]。
在一些MC4R表达神经元的脑区与BAT通过神经突触连接,因此这就突显了黑皮质素系统在BAT活化的代谢控制中的相关性[22]。
另一方面,在WAT 中交感神经系统信号介导的米色脂肪活化、神经支配和增值是很罕见的,因此细胞之间的交流在WAT棕色化过程中起关键作用[21]。
Zhu等人[21]揭示WAT棕色化时,缝隙连接蛋白43 (CX43)具有重要作用,当他们阻断连接蛋白亚基CX43通道时发现POMC激活诱导的脂肪组织棕色化明显降低。
最初,POMC神经元被认为是同一种神经元,其应答方式与激素和营养素类似。
但是,后来一些研究表明他们是不相同的,并且研究已经表明与控制能量代谢有关的激素如胰岛素和瘦素在不同的POMC神经元中均起作用[2,20,23]。
而且,这些激素对通过中枢神经系统的WAT棕色化具有协同作用。
Dodd等人[2]的研究表明胰岛素和瘦素通过POMC神经元协同激活WAT棕色化并且这一活化过程至少部分依赖肌酸肌醇激酶3(PI3K)使这些神经元去极化。
为了证明这种协同作用,他们双敲除(DKO)小鼠的蛋白酪氨酸磷酸酶1B (PTP1B)和T细胞蛋白酪氨酸磷酸酶(TCPTP),这两种酶分别调节胰岛素和瘦素介导的下丘脑信号传导,发现尽管小鼠的活动没有明显变化,但是体重、体脂和食物摄入明显降低。
另一方面,他们发现这些结果与机体产热和WAT棕色化有关,因为小鼠体内与WAT棕色化相关蛋白的基因表达显著增加如UCP-1、Prdm16、Cidea、Tmem26和Cd137。
此外,他们通过侧脑室(ICV)分别注射胰岛素、瘦素和混合这两种激素,发现联合注射这两种激素加强了WAT棕色化。
而且,为了证明WAT棕色化是通过自主神经系统激活的,他们又双敲除小鼠神经发现小鼠体重、体脂、WAT棕色化和BAT产热均显著降低。
此外Laing等人[18]研究表明长期自主跑轮运动(12周)可降低由高脂饮食诱导的下丘脑POMC神经元细胞凋亡。
另外, Ropelle等人[24]研究表明游泳和跑台运动可改善由饮食诱导的肥胖小鼠和体内瘦素缺乏的小鼠POMC神经元mRNA水平下降的状况。