棕色脂肪组织与糖代谢的关系论文

Cell亮点棕色脂肪组织在应激状态下通过分泌IL-6促进肝脏糖异生撰文 | 胡小话生活中人们会遭受各种精神压力，对于博士研究生来说更是如此。

人体的研究表明，压力会带来一系列生理上的变化，如炎症因子水平的改变以及伴随的过敏性炎症反应的产生，其中一个比较容易理解的例子就是压力性肠胃炎。

那么，压力与炎症之间的内在联系是什么？自上个世纪90年代，科学家们就发现一个重要的实验现象：即精神压力会增加人体和实验动物体内炎症因子IL-6的水平，且抑郁以及焦虑等引起的IL-6水平的升高还会使一些炎症疾病加重【1】，然而，这背后的分子机制却一直并不清楚。

近日，来自耶鲁大学药学院的Andrew Wang 研究团队在Cell上发表了题为Origin and Function of Stress-Induced IL-6 in Murine Models的研究，揭示了应激状态产生的IL-6的主要来源是棕色脂肪组织，并阐明了IL-6水平升高的重要的生理学意义。

作者发现，与之前报道一致，小鼠在不同的压力刺激下(如更换笼子，社交隔离等) 其体内的IL-6水平会大幅升高，而其他的炎症因子的水平则不会发生明显改变。

然而，与压力诱导产生的激素（如氢皮质素、去甲肾上腺素）不同的是，IL-6在应激状态下会持续稳定在较高的水平，这提示IL-6与这些激素相比可能会发挥更加持久的生物学功能。

那么，这些升高的IL-6是怎么来的呢？IL-6可以由多种类型的细胞产生，包括造血细胞、肌肉细胞、内皮细胞以及脂肪细胞【2】。

为了确定IL-6的来源，作者首先在IL-6缺陷的小鼠中通过混合骨髓嵌合体实验鉴定出压力诱导产生的IL-6不是由辐射敏感性的细胞产生。

进一步，通过分析小鼠不同组织在应激状态下IL-6转录水平，作者最终锁定到棕色脂肪组织（BAT）。

通过手术切除以及特异性基因敲除实验，作者证明了棕色脂肪组织是应激状态下IL-6的唯一来源。

棕色脂肪组织是在寒冷条件和应激状态下非颤栗产热的主要来源，然而作者的研究发现IL-6的产生似乎与棕色脂肪组织的产热能力无关。

糖代谢与脂代谢的相互关系
糖代谢和脂代谢是人体内两个重要的能量代谢过程。

它们之间存在着相互关系，相互影响。

首先，糖代谢和脂代谢是相互依赖的。

糖是身体最主要的能量来源，而脂肪则是次要的能量储存形式。

当血糖水平降低时，身体会通过糖异生过程将储存的脂肪转化为葡萄糖来提供能量。

相反，当血糖水平升高时，胰岛素的作用促使细胞摄取葡萄糖，并抑制脂肪酸的释放和氧化，从而减少脂肪的分解和利用。

其次，糖代谢和脂代谢也会相互调节。

例如，高血糖状态下，胰岛素的分泌增加，同时抑制了脂肪分解酶的活性，从而减少了脂肪酸的释放和代谢。

另外，一些研究表明，高血糖状态下，葡萄糖代谢过程中产生的中间产物会抑制脂肪酸的氧化代谢，导致脂肪积累。

最后，糖代谢和脂代谢也受到共同的调节因子的影响。

例如，激素如胰岛素、胰高血糖素等可以同时调节糖代谢和脂代谢过程。

其他因素如饮食结构、运动、遗传等也会对两者产生影响。

总之，糖代谢和脂代谢是紧密相关的代谢过程。

它们相互依赖、相互调节，共同参与维持人体能量平衡和代谢稳态。

在健康状态下，两者之间的平衡是非常重要的。

棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素研究棕色脂肪形成和分化是一个复杂的过程，受多种内分泌调节因素的影响。

其中，主要包括下列几类：1. 甲状腺激素（T3）甲状腺激素（T3）是促进棕色脂肪形成和分化的主要激素之一。

研究表明，T3与下丘脑-垂体-甲状腺轴（HPT轴）的异常激活和肥胖状态之间存在着密切关系。

糖皮质激素、胰岛素、瘦素等因素也可以影响T3的代谢和作用，从而调节棕色脂肪的形成。

2. 瘦素（Leptin）瘦素是由脂肪细胞分泌的激素，能够抑制摄食和促进能量消耗。

在调节棕色脂肪形成中，瘦素主要通过激活下丘脑-甲状腺轴和选择性抑制局部神经系统的作用来发挥作用。

3. 破裂素及其相关因子破裂素及其相关因子主要通过受体介导的信号传递途径，促进棕色脂肪的分化和形成。

研究表明，破裂素及其相关因子对于体重控制、代谢调节和能量消耗等方面发挥着重要作用。

4. 胰岛素胰岛素是一种重要的代谢激素，能够促进葡萄糖的利用，并抑制脂肪分解和血糖上升。

胰岛素通过调节棕色脂肪的分化和形成过程，对于肥胖和糖尿病等代谢疾病具有很大的影响。

环境影响因素除了内分泌调节因素外，环境因素也对棕色脂肪形成和功能具有重要的影响。

下面介绍几种常见的环境影响因素：1. 温度棕色脂肪在人体内的主要作用是维持体温，因此温度是影响棕色脂肪的形成和功能的重要因素。

研究表明，低温能够促进棕色脂肪的形成和激活，并提高身体对于葡萄糖的代谢水平。

2. 饮食饮食对于身体的代谢状态和能量平衡具有重要影响。

一些富含热量和脂肪的食物会降低身体对于能量的消耗，从而抑制棕色脂肪的形成和活动。

相反，高纤维、低热量的膳食则能够促进棕色脂肪的活动和能量消耗。

3. 运动运动是促进能量消耗和棕色脂肪活动的重要手段之一。

长期的有氧运动和力量训练能够提高身体对于葡萄糖的利用率和热量消耗，从而促进棕色脂肪的形成和活动。

总结棕色脂肪的形成和功能受多种内分泌调节因素和环境影响因素的共同作用。

了解这些调节因素和影响因素，可以帮助人们更好地利用棕色脂肪来降低身体脂肪含量和改善代谢状态，从而预防和治疗相关疾病。

人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织和棕色脂肪组织。

前者就是我们通常认识的那种脂肪，广泛分布于皮下棕色脂肪组织，是哺乳动物体内非颤栗产热的主要来源，对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用，对幼龄哺乳动物尤为重要。

文中阐述了棕色脂肪组织的产热机制，介绍了影响棕色脂肪细胞的分化、决定棕色脂肪组织生理功能的关键因素解偶联蛋白和PPARγ的辅助激活因子PGC-1α，讨论了影响棕色脂肪组织功能的因素。

棕色脂肪组织生理功能和影响因素2 BAT产热机制——去甲肾上腺素（NE）控制产热哺乳类动物BAT活动的最终目的是产生热量。

BAT主要作用是调节机体温度,参与能量的消耗,因而与保持机体重量也有关。

2．1 去甲肾上腺素对BAT的快速作用——控制产热去甲肾上腺素是交感神经的主要递质，冷暴露条件下，交感神经末梢释放NE激活组织，是产热增加的生理基础(HimmsHage n，1990；Baumuratov等，2003；Baumuratov等，2005)。

寒冷刺激, 脂肪细胞周围交感神经末梢释放的去甲肾上腺素，通过作用于棕色脂肪细胞上的受体，使细胞内cAMP浓度发生改变，最终影响甘油三酯分解为甘油和脂肪酸。

机体中的肾上腺素能受体（AR）有α、β两种，其中β分为β1、β2、β3，β1在成熟的棕色脂肪组织中表达；β2在棕色脂肪组织中没有表达；β3在棕色脂肪组织和白色脂肪组织中都有表达。

每种受体的作用方式和机理不同。

NE信号主要通过β3肾上腺素能受体控制产热(HimmsHagen等，1990；Smith等，2004；Oana等，2006)，NE通过作用于棕色脂肪细胞上的β3肾上腺素能受体，与Gｓ蛋白偶联活化腺苷酸环化酶（AC），使细胞内cAMP浓度增加，从而激活cAMP依赖的PKA，后者使敏感脂酶磷酸化，最终使促进脂滴中贮存的甘油三酯分解为甘油和脂肪酸（见图1）；PKA 使cA MP反应元件结合蛋白（CREB）磷酸化,成为有活性的形式，有活性的CREB能直接诱导PPAR激活UCP1和PGC-1α的表达。

棕色脂肪组织和白色脂肪组织的代谢组学研究宋懿朋;李宁;薛海斯;李晶;王玉兰【期刊名称】《波谱学杂志》【年(卷),期】2016(033)002【摘要】棕色脂肪组织（brown adipose tissue, BAT）在机体的能量代谢中起着极其重要的作用，且被认为是治疗肥胖的潜在靶点之一，然而目前对于 BAT 功能的代谢基础并不清楚。

该文使用了基于核磁共振（NMR）和气相色谱（GC）技术的代谢组学方法，描述和比较了BAT与白色脂肪组织（white adipose tissue, WAT）的水溶性代谢物和脂肪酸组成的差异。

研究结果表明，两种脂肪组织在糖代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢、核苷酸代谢、胆碱代谢等多种代谢通路上均具有显著性差异，且这些差异与两种组织不同的生物学作用密切相关。

以上研究结果将为解析BAT功能分子机制提供了线索和基础数据。

【总页数】16页(P208-223)【作者】宋懿朋;李宁;薛海斯;李晶;王玉兰【作者单位】波谱与原子分子物理国家重点实验室，武汉磁共振中心中国科学院武汉物理与数学研究所，湖北武汉 430071; 中国科学院大学，北京 100049;波谱与原子分子物理国家重点实验室，武汉磁共振中心中国科学院武汉物理与数学研究所，湖北武汉 430071; 中国科学院大学，北京 100049;武汉大学化学与分子科学学院，湖北武汉 430071;波谱与原子分子物理国家重点实验室，武汉磁共振中心中国科学院武汉物理与数学研究所，湖北武汉 430071; 中国科学院大学，北京100049;波谱与原子分子物理国家重点实验室，武汉磁共振中心中国科学院武汉物理与数学研究所，湖北武汉 430071【正文语种】中文【中图分类】O482.53【相关文献】1.基于核磁共振氢谱代谢组学研究黄连解毒汤对胰岛素抵抗大鼠棕色脂肪组织代谢组的影响 [J], 杨永霞;王琳琳;郑凌云;王淑美;黄榕波;张磊;黄耀庭2.白色脂肪组织向棕色脂肪组织转化——治疗肥胖的新策略 [J], 王姣;王守俊3.白色脂肪组织和棕色脂肪组织石蜡切片脱水程序的效果比较 [J], 郭林芝; 王晓晖; 岳丹; 杜圣家; 李灵敏4.番石榴叶提取物调节白色脂肪组织棕色化作用机制研究 [J], 代培;许光远;刘铜华;高明;苏通;周静鑫;乔羽;郭翔宇5.小檗碱抑制TGF-β1通路诱导内脏白色脂肪组织棕色化改善2型糖尿病地鼠脂诱性胰岛素抵抗的研究 [J], 刘栩晗;李国生;李欣宇;高政南;黄澜;刘亚莉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

褐色脂肪组织分化及其调节机制探讨0 引言肥胖已经成为流行病，同时正在成为全球性问题，并且由其引发的疾病众多，如糖尿病、高血压、高血脂、癌症以及其他并发症，现在对脂肪细胞、组织的研究成为生命科学领域的研究热点[1]。

众所周知，脂肪组织含有两种形态、生物学功能截然不同的细胞：1) 褐色(褐色)脂肪细胞，主要是化学能以热能散失的部位，在新生儿和啮齿类中是解耦联呼吸的主要部位[2] [3] [4]；2) 白色脂肪细胞，作为专门储存以三酰甘油为主的化学能的仓库，并且在成年动物中是脂肪组织的主要构成成分。

那么，探讨这两种截然不同细胞的分化机制，可为上述疾病的预防与治疗提供重要的分子生物学基础。

1 脂肪细胞的形态学、生物学功能差异脂肪存在于动物全身，并且在皮下和一些器官周围富集。

白色脂肪组织white adiposetissue (WAT)广泛分布在体内皮下组织和内脏周围，它的含量显著增多是肥胖病人的主要特征；而褐色脂肪组织brown adipose tissue (BAT)主要分布在人体的肩胛骨间、颈背部、腋窝、纵隔及肾脏周围；并且褐色脂肪组织和白色脂肪组织在小鼠某些部位混合，不易分离[5]。

褐色脂肪细胞构成褐色脂肪组织，呈不规则的多边形，其直径在15 到50μm 范围之间，在细胞内的甘油三酯被分成为很多小油滴储存，其线粒体数量多，呈球形，嵴规则包裹，数量稳定[5]。

白色脂肪细胞构成白色脂肪组织，呈圆球状，通常中等大小，由储存在细胞内的油滴决定其大小，而且一个三酰甘油占据了白色脂肪细胞的90%的体积；白色脂肪组织的线粒体比较稀疏，并且呈长条形，并且嵴不规则，数量会发生改变。

褐色脂肪组织则具有截然不同的生物学功能，是非常特化的产热组织，主要通过冷暴露或食物诱导而大量产热消耗能量[3]。

褐色脂肪组织细胞中具有大量的线粒体，因此代谢活性强；线粒体含有解耦联蛋白1 (Uncoupling protein 1: UCP1)。

内脏脂肪棕色化功能改变影响肥胖的分子机制研究一、内容概览棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织，具有产热和能量消耗的作用。

白色脂肪组织主要负责储存能量，而棕色脂肪组织通过燃烧脂肪产生热量，从而维持体内能量的平衡。

内脏脂肪位于腹腔内部，主要分布在肾周围、肠道周围等部位。

相较于白色脂肪组织，内脏脂肪与代谢紊乱及慢性炎症反应的关系更为密切。

内脏脂肪堆积会导致胰岛素抵抗、高血压、高脂血症等一系列代谢综合征症状，进而增加患肥胖、糖尿病等疾病的风险。

棕色脂肪组织中的线粒体含量较高，线粒体膜上的解偶联蛋白（UCP）能够调节能量代谢，减少氧化应激和细胞死亡。

棕色脂肪组织通过增加线粒体数量和活性，促进脂肪酸分解，从而对抗肥胖。

研究人员发现，内脏脂肪中的UCP1表达水平降低，导致棕色脂肪组织功能减弱，进一步加剧了肥胖的发生发展。

棕色脂肪组织具有抗炎作用。

棕色脂肪细胞能够分泌抗炎因子，如白介素10（IL和肿瘤坏死因子（TNF），抑制脂肪细胞生成炎症因子。

而内脏脂肪棕色化功能减弱，UCP1表达降低，抗炎作用减弱，进一步促使炎症因子在脂肪组织中积累，引发慢性炎症反应，参与肥胖的发生和发展。

研究人员逐步认识到肠道菌群与肥胖之间的关系。

肠道菌群能够影响脂肪代谢和能量摄取，进而影响体重。

棕色脂肪组织能够调控肠道菌群的构成和功能，改善肠道菌群紊乱，降低肥胖的风险。

恢复内脏脂肪棕色化功能可能成为治疗肥胖的新途径。

内脏脂肪棕色化的功能改变可通过多种途径影响肥胖的发生和发展，其中涉及能量代谢、炎症反应和肠道菌群等多个方面。

未来研究可以进一步探索这些途径的相互作用，寻找干预肥胖的新靶点。

1. 肥胖的普遍性和严重性肥胖已成为全球范围内最为严重的健康挑战之一。

目前全球约有13的人口患有肥胖症，这一数字在未来几年内预计将持续上升。

肥胖不仅会影响个人的外貌和心理健康，还会增加患多种慢性疾病的风险，如心血管疾病、2型糖尿病、高血压、某些类型的癌症等。

肥胖还会对社会经济造成巨大负担，增加公共卫生系统负担并降低人们的生活质量。

白藜芦醇改善高脂饮食小鼠的糖代谢并棕化腹股沟白色脂肪摘要目的：观察白藜芦醇治疗对高脂饮食诱导肥胖小鼠的体重，体脂比及血糖代谢的作用，初步探索白藜芦醇对白色脂肪棕化的作用。

方法：小鼠高脂饮食（45%热量来自脂肪）8周后随机分为对照组（HFD-Con）和白藜芦醇治疗组（HFD-Res，白藜芦醇400 mg/kg），治疗2周后称重、测定糖耐量和计算体脂比例，实时PCR测定腹股沟皮下白色脂肪组织解耦联蛋白-1（UCP-1）和CIDEA 基因表达。

结果：与HFD-Con组相比，HFD-Res组体重下降明显，糖耐量改善，脂肪组织/体重比无改变；而腹股沟皮下白色脂肪组织解耦联蛋白-1（UCP-1）和CIDEA基因表达升高。

结论：白藜芦醇治疗可降低高脂饮食诱导肥胖小鼠体重和改善糖代谢，同时可能促进腹股沟皮下白色脂肪组织棕化。

关键词高脂饮食白色脂肪组织解耦联蛋白-1 CIDEA 白藜芦醇糖耐量随着生活质量的改善，肥胖呈逐年上升趋势，而肥胖相关性疾病如2型糖尿病、高血压、心脑血管病、肿瘤等成为全球性负担[1]。

肥胖因能量摄入超过消耗于体内积累所致，因此减少能量摄入和/或增加能量消耗为有效治疗办法。

近年来临床研究发现成人体内存在棕色脂肪组织[2]。

与白色脂肪组织的储存能量作用不同，棕色脂肪组织可通过增加产热而促进能量消耗，且试验显示棕色脂肪组织移植可减少小鼠脂肪组织并且改善糖脂代谢[3]，故如何激活棕色脂肪组织成为肥胖研究领域中的热点[4]。

2012年美国哈佛大学Spiegelman教授等[5]的研究首次发现白色脂肪组织中存在一种介于棕色和白色脂肪细胞之间、可被激活而发挥棕色脂肪细胞功效的细胞米色脂肪细胞（brite/beige adipocytes）。

激活米色脂肪细胞即棕化白色脂肪组织发挥产热功效将有助于减轻体重。

白藜芦醇（resveratrol）是一种天然多酚类化合物，存在于多种葡萄皮和坚果等天然食物中。

现已证实白藜芦醇有抗衰老，心血管保护，抗肿瘤，抗氧化及炎症，并有抵抗高脂饮食诱导肥胖和改善糖脂代谢的作用[6-7]。

糖与脂类代谢的关系
咱就说啊，这糖和脂类代谢，那可真是有千丝万缕的联系呢！你想啊，咱吃下去的那些糖，就好像是身体这个大工厂里的原材料。

身体会把这些糖加工利用，一部分就变成能量，让咱能跑能跳，精神头十足。

那脂类呢，就像是仓库里的储备物资。

有时候糖多了用不完，身体就会把它们变成脂类储存起来，以备不时之需呀。

这就好像咱过日子，有点余钱就存起来，等哪天需要了再拿出来用。

这脂类也不是光存着就完事儿了，当身体需要能量的时候，它们也能被动员出来，转化成能量供身体使用呢。

这就好比冬天来了，咱得从仓库里拿出厚衣服穿上保暖一样。

你说这糖和脂类代谢像不像一场奇妙的舞蹈？它们相互配合，相互转换，共同维持着身体这个大舞台的正常运转。

要是这中间出了啥岔子，那可不得了啦！比如说糖太多了，身体处理不过来，那可能就会引发一些问题，像糖尿病啥的。

这就好比工厂里突然来了一大批原材料，机器都忙不过来了，那可不就容易出故障嘛。

再比如脂类代谢出问题了，那可能就会让血脂升高，这可不是开玩笑的呀！就好像仓库里的东西乱堆乱放，找起来不方便不说，还可能有危险呢。

那咱平时该咋注意呢？首先得合理饮食呀，不能老吃那些甜得要命的东西，也得适当吃点健康的油脂。

还要多运动，让身体这个大工厂好好运转起来，把糖和脂类都利用好。

咱可别小看了这糖和脂类代谢的关系，它们可是关乎咱身体健康的大事呢！你想想，要是它们乱了套，咱这身体还能好吗？所以啊，咱得好好对待它们，就像对待咱的宝贝一样。

平时多关心关心自己的身体，注意饮食和运动，让糖和脂类代谢在身体里和谐共舞，这样咱才能健健康康的呀，难道不是吗？这可不是小事，咱得重视起来呀！。

JCB：揭示燃烧棕色脂肪抵御2型糖尿病和肥胖的分子机制
导读
近日，一项发表在国际杂志The Journal of Cell Biology上的研究论文中，来自洛克斐勒大学的研究人员通过研究鉴别出了一种信号通路，其可以刺激棕色脂肪细胞摄入葡萄糖，或可用于治疗2型糖尿病和肥胖。

近日，一项发表在国际杂志The JouRNAl of Cell BioLogy上的研究论文
中，来自洛克斐勒大学的研究人员通过研究鉴别出了一种信号通路，其可以刺激棕色脂肪细胞摄入葡萄糖，或可用于治疗2型糖尿病和肥胖。

当机体面对低温时，交感神经系统会激活棕色脂肪细胞表面的肾上腺受体进而刺激棕色脂肪细胞对血液中葡萄糖的摄入，随后棕色脂肪细胞会利用葡萄糖作为燃料来为机体产热。

葡萄糖的摄入也可以通过胰岛素来诱导，然而尽管研究人员已经揭示了胰岛素刺激的葡萄糖摄入，但是肾上腺受体依赖的葡萄糖摄入的机制尚不清楚。

这项研究中研究人员通过对小鼠进行研究发现，mTORC2信号通路是棕色脂肪组织肾上腺受体刺激的葡萄糖摄入的关键调节子，一种名为mTOR的蛋白激酶参与该过程，其可以刺激名为GLUT1的葡萄糖入口蛋白向棕色脂肪细胞表面进行运输。

研究者Tore Bengtsson教授说道，当前我们发现的新型信号路径和由胰岛素刺激的信号路径并不相同，这就意味着棕色脂肪细胞中的信号通路很有可能在2型糖尿病患者机体中处于激活状态，而2型糖尿病患者机体中的胰岛素信号恰恰处于被损伤状态。

本文研究为开发有效的工具来控制2型糖尿病患者机体的血糖提供了一定的帮助，同时也揭示了，刺激mTORC2信号通路从而利用棕色脂肪燃烧的能量或许是治疗肥胖的有效策略。

（转化医学网）。