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對大部份的人來說,「肥胖」是個不堪的字眼,尤其是皮下脂肪,它讓我們的大腿隨動作晃動,不論我們多麼千辛萬苦想要甩掉它,它就是一直與我們同在。體脂肪太多會增加罹患心血管疾病與第二型糖尿病的風險。脂肪似乎是弊多於利,數十年來,研究人員一直想辦法要降低人體脂肪總量。 但生理學很少會這麼單純。上世紀末,幾個不同研究團隊同時觀察到某些現象,澈底摧毀了體脂肪絕對有害的共識。科學家早就知道人體有兩種脂肪組織:白色脂肪與棕色脂肪。每個白色脂肪細胞都把能量儲存在相對穩定的單顆大油滴。相反地,棕色脂肪細胞含有許多較小的油滴,以及稱為粒線體的粟色胞器,這種胞器會燃燒油滴來產熱。嬰兒因尚未發育出發抖的能力,就是靠頸與肩部儲存的棕色脂肪所產生的熱來維持體溫。之前研究者認為,所有棕色脂肪在童年時期就消失了。不過新的研究卻指出,成年人也有棕色脂肪! 一時之間,人們開始使用「聖杯」之類的詞彙,來描述棕色脂肪可以對抗肥胖的願景。背後的想法是:如果研究人員可以找到方法,刺激身體製造更多棕色脂肪,或加速原有棕色脂肪的燃燒速度,就可把大量的卡路里轉換成熱,同時降低白色脂肪的量。 事實上,棕色脂肪並不容易研究,原因之一是很難在成年人身上找到。此外,有些專家懷疑,成人身體是否還有夠多的棕色脂肪足以對抗肥胖?身處低溫環境是活化棕色脂肪的最佳辦法,但這多少削弱棕色脂肪做為減重工具的魅力。研究人員越了解棕色脂肪,出現的疑惑就變得越多也越複雜。 不過現在對棕色脂肪的了解出現了轉折。科學家已找到新方法可以定位皮下棕色脂肪的位置。最新證據指出,棕色脂肪的確可以減少過多的脂肪存量,研究人員也找到不必忍受低溫酷寒就可活化棕色脂肪的化合物。聽來或許弔詭,但脂肪或許真的會變成對抗肥胖的重要夥伴。

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生理暨藥理學科盧主欽助理教授   對於現代人而言,肥胖可說是一個日趨嚴重的文明病。肥胖引起的相關慢性疾病,如:胰島素阻抗,糖尿病及心血管病變等,對國人健康與生活品質影響甚鉅,因此,不僅愛美的人希望通過減肥增加美觀,對多數人而言,對抗肥胖更是預防肥胖相關疾病的重要課題。談到肥胖,很容易就聯想到脂肪細胞(脂肪細胞或脂肪細胞)及脂肪組織),因為肥胖主要來自於過剩的能量,以三酸甘油酯(triacylglyceride)形式堆積在脂肪細胞,造成脂肪細胞的增大(hypertrophy)以及以下脂肪細胞功能的異常。對抗肥胖,大多想到減少食慾,減少營養吸收,增加能量消耗,以降低三酸甘油酯儲存於脂肪細胞,甚至希望減少身體的脂肪細胞!其實脂肪細胞不只有一種,儲存三酸甘油酯主要由白色脂肪細胞(白色脂肪細胞)負責,近年來科學家發現,促進,活化或增加褐 色脂肪細胞(棕色脂肪細胞),米色脂肪細胞(米色脂肪細胞)或許能成為對抗肥胖的一大利器!   何為褐色脂肪細胞?有別於白色脂肪細胞儲存三酸甘油酯,褐色脂肪細胞富含粒線體,存在一種稱為脫聯蛋白(uncoupling protein)的特殊功能蛋白質,燃燒攝入的脂肪並以產熱方式釋出,因此不會儲存脂肪。過去認為褐色脂肪組織只存在嬰兒與冬眠的動物,用以產熱維持體溫,近年來在許多科學家的努力下,對褐色脂肪細胞有更多的認識,也提供將來治療疾病的可能方法。 褐色脂肪細胞的發育來源   很多人會認為既然白色與褐色脂肪細胞都叫做胖子細胞,想當然都皆來自於一個來源,長期以來科學家也這麼認為,然而讓科學家意外的是,這答案是錯的!哈佛大學Dana-Farber癌症研究所Bruce Spiegelman團隊發現,產生褐色脂肪細胞的干細胞,同時與產生肌肉細胞的干細胞相同,而不是白色脂肪細胞[1 ]!而控制干細胞成為褐色脂肪細胞關鍵,在於是否表達一種特別的基因蛋白PRDM16 。發育中的褐色脂肪細胞若缺少PRDM16蛋白表達,將形成肌肉細胞;反之若在發育中的肌肉細胞加入PRDM16的蛋白表達,則會誘使其形成褐色脂肪細胞。 米色脂肪細胞   長久以來科學家已知在白色脂肪細胞當中存在一些細胞,當長時間處於低溫或交感神經刺激下,可以增加脫聯蛋白表現,並產生褐色脂肪細胞產熱的特性。科學家稱這種特別的細胞為米色脂肪細胞。在一般情況下,米色脂肪細胞與白色脂肪細胞相似,表現極少量的脫聯蛋白;但是,經低溫等刺激,可大量產生脫聯蛋白與產熱。現已證實這些類似褐色棕色樣)的米色脂肪細胞,與傳統褐色脂肪細胞屬不同來源。如上所述,傳統褐色脂肪細胞來自於產生肌肉細胞的干細胞,而米色脂肪細胞則來自於產生白色脂肪的前驅細胞。問題是,這些與褐色脂肪細胞功能類似(表達脫聯蛋白,產熱),但來源不同(由白色脂肪細胞轉變)的米色脂肪細胞,究竟算不算褐色脂肪細胞?如果不是,如何區分?Spiegelman團隊進一步發現,決定褐色脂肪細胞發育的關鍵蛋 PRDM16只表現在皮下,而不在身體其他部位(如內臟)的白色脂肪細胞。因此只有這些具有PRDM16的白色脂肪細胞可經由刺激形成米色脂肪細胞[2 ]。另外,史皮格曼團隊由老鼠皮下成功分離的米色脂肪細胞株(克隆),證實米色脂肪細胞是一種有別於白色,或傳統褐色脂肪細胞的新一類細胞[3 ]。 褐色(或米色)脂肪細胞在人類   上述研究結果證實實驗動物存在褐色與米色脂肪細胞以及其來源與功能。但在人類呢?如果只有嬰儿期才有,對於成人生理與對抗肥胖有什麼幫助?荷蘭馬斯特里赫特大學van Marken Lichtenbelt團隊利用正子斷層掃描觀察,平均年齡24歲左右的成人在低溫(16 o C)兩小時,其褐色(或米色)脂肪細胞活動的情形,證實成人具有褐色(或米色)脂肪細胞,並且,過重或肥胖的人,這些細胞活動力顯著下降[4 ]。 總結   褐色(或米色)脂肪細胞將攝入能量轉為熱能的特性,提供科學家研究對抗肥胖的新方向。綜合以上實驗動物與人體的發現,了解這些脂肪細胞的來源與活化其功能的機制,或許在可預見的未來,能幫助我們減少肥胖造成的健康問題。 參考文獻 [1] Seale,P.,Bjork,B.,Yang,W.,Kajimura,S.,Chin,S.,Kuang,S.,Scime,A.,Devarakonda,S.,Conroe,HM,Erdjument-Bromage ,H.,Tempst,P.,Rudnicki,MA,Beier,DR和Spiegelman,BM(2008)Nature 454,961-967。 [2] Seale,P.,Conroe,HM,Estall,J.,Kajimura,S.,Frontini,A.,Ishibashi,J.,Cohen,P.,Cinti,S.和Spiegelman,BM(2011)J Clin Invest 121,96-105。 [3] Wu,J.,Bostrom,P.,Sparks,LM,Ye,L.,Choi,JH,Giang,AH,Khandekar,M.,Virtanen,KA,Nuutila,P.,Schaart,G.,Huang ,K.,Tu,H.,van Marken Lichtenbelt,WD,Hoeks,J.,Enerback,S.,Schrauwen,P。和Spiegelman,BM(2012)Cell 150,366-376。 [4] van Marken Lichtenbelt,WD,Vanhommerig,JW,Smulders,NM,Drossaerts,JM,Kemerink,GJ,Bouvy,ND,Schrauwen,P.和Teule,GJ(2009)N Engl J Med 360,1500-1508 。

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