文/赵宇民|台湾大学营养与生物化学博士，美国彭宁顿生物医学研究中心博士后。中国医科大学营养系教授，原营养系主任，生物技术药学院副院长兼代理院长。专长：肥胖和代谢综合征，脂肪细胞生理学，油炸食品安全。在人体内，脂肪不仅能保存能量，还能起到保护作用。比如受到外力冲击时，可以形成缓冲，减少内脏受到伤害。但是由于健康意识和主流审美的影响，大部分现代人都怕胖，总是闻到一股肥肉的味道，所以就少了一点。但是，你知道吗，不是所有的脂肪细胞都只能储存能量让你越来越胖，有的还能燃烧热量！本期《ILSI台》栏目邀请中国医科大学营养系赵北民教授，以搞笑的叙事方式，介绍体内不同类型脂肪细胞的不同角色和功能，为读者展现脂肪组织鲜为人知的一面。
最近疫情升温，呆在家里，多吃少运动，越来越胖。很多人的疫情后计划就是发起一场减肥大战。胖就这么不受欢迎吗？近年来，科学研究揭示了脂肪组织的许多未知方面。也许我们过去忽略了它的潜力！特别是2009年，《新英格兰医学杂志》发表了三篇文章证实成年人存在棕色脂肪，这给人们带来了很多希望。众所周知，白色脂肪储存能量，而棕色脂肪负责产生热量以维持体温。过去，棕色脂肪被认为只存在于小动物、冬眠动物和婴儿体内，但在成人体内已经不存在了。所以棕色脂肪的研究冷门了很多年，现在突然火了！
除了“正宗”的棕色脂肪细胞，在白色脂肪组织中还发现了一组棕色脂肪样细胞，其功能类型徘徊在棕色和白色之间，称为米色脂肪细胞。与白色脂肪细胞不同，棕色或米色脂肪细胞可以促进葡萄糖和脂肪酸的异化和分解，具有改善肥胖、糖尿病和心血管疾病的潜力。来认识一下这种可以燃烧卡路里的脂肪吧！
00-1010多余的热量以甘油三酯的形式积聚在白色脂肪中以备不时之需，必要时(如摄入热量不足或不能利用葡萄糖)可释放脂肪酸供其他组织利用——容量(包括酮体)或热量，因此白色脂肪被视为热量仓库。与白色脂肪相比，为什么棕色脂肪可以直接燃烧卡路里产生热量？其中一个关键点是，棕色脂肪细胞富含线粒体(俗称能量工厂)，不像白色脂肪细胞充满大油滴，线粒体数量少，功能不好。其次，棕色脂肪线粒体上有一种叫做UCP-1(解偶联蛋白-1)的特殊蛋白质，破坏了能量工厂运转时产生能量(ATP)所需的氢离子梯度，导致热量燃烧后产生的不是ATP而是热量。这个生命热机需要交感神经的激活，外界的冷刺激或摄食行为会激活交感神经，交感神经会通过肾上腺素受体的信号传导激活细胞的内生热机制。棕色脂肪组织的颜色是来自组织中线粒体酶和密集血管的细胞色素——。想想这种脂肪产生的热量，必须及时带走。自然有毛细血管。此外，棕色脂肪组织密布着交感神经。
与白色脂肪中的脂质生物合成相比，棕色脂肪细胞中的脂解(甘油三酯水解)和脂肪酸氧化非常活跃。这也是由于前面提到的交感神经信号和细胞内脂肪分解酶的激活，这解释了棕色脂肪和白色脂肪细胞在形态区分上的最大区别：棕色脂肪细胞中的油滴小而分散(称为多室)，而白色脂肪细胞是单个大油滴(单室)。棕色脂肪细胞还具有非常活跃的葡萄糖收获能力，收获的葡萄糖用于合成脂解原料——甘油三酯。
米色脂肪细胞最初是从细胞形态学上发现的。暴露于低温的小鼠皮下脂肪(白色脂肪)在显微镜下可见散在的多房油滴状结构，证实也可显示棕色脂肪特有的UCP-1。米色脂肪的特殊之处在于其表现型可以在白色和棕色之间互换。在温暖高脂的饮食环境中与白色脂肪无异，只有受到刺激才能显示其产热性。目前科学的观点是，褐色、米色和白色脂肪细胞起源不同，所以米色和褐色虽然能产热，但身份标记的基因表达是不同的。
00-1010当三大营养素在我们体内燃烧时，生产力(ATP)伴随着热量。所以，只要有生产力的组织能产生热量，体温就会产生。低温的威胁是有生命危险的，所以棕色脂肪在进化过程中被保留了下来，除了棕色脂肪(或者UCP-1)还有其他方式产生热量。与肌肉颤抖(颤抖)产生的热量不同，褐色脂肪产生的热量是“非颤抖型”:冬眠的动物不打颤，婴儿穿的很少，很少打颤。正如台湾省谚语所说，这可能要归功于棕色脂肪的成功。现代人室内有空调，出门会加衣服。棕色脂肪看似无用，逐渐被白色脂肪取代。
由于18F-FDG PET/CT扫描，成年人的残余棕色脂肪在2007-2009年得到确认。这种仪器最初是利用癌细胞代谢活跃、葡萄糖消耗快的特点，结合CT定位来追踪癌细胞的。医生和科学家注意到，一些癌症患者在特定部位(颈部锁骨、肩胛骨、脊柱两侧或膈肌附近)检测到大量葡萄糖摄入，组织密度与脂肪相似。该研究进一步证实，使用交感神经促进剂比不使用或不使用交感神经拮抗剂、冬季对夏季、年轻人对老年人、正常血糖对高血糖、正常体重对肥胖具有更高的检测棕色的概率。
色脂肪。在同样衣着单薄条件下，室温约 10% 成人可测得，19°C 有 50% 年轻人可测得，测得机率女性是男性 2 倍──果然女人爱美不怕流鼻水是有根据的。
成人侦测到的棕色脂肪也可能是米色脂肪。此外，大量动物实验证实转殖某些基因以增加老鼠米色脂肪（称为白脂褐化）有助对抗高脂饮食诱发的肥胖并改善代谢，吸引大量科研与药厂投入开发如何增加棕或米色脂肪细胞。其实要刺激活化（激活）体内残存的棕或米色细胞并不难，不论直接或间接，活化肾上腺传讯即可达目的。问题是如何增加人体棕或米色脂肪的量才是科学挑战，毕竟这涉及细胞分化初始且基因命定，距离应用仍有段长路。
打造有益健康的体脂肪
如前所述，目前还没有核可药物可增加棕或米色脂肪量，现有药物或饮食成分（例如：辣椒素、白藜芦醇、儿茶素、麻黄硷与咖啡因）极可能只是激活现有残存的棕或米色脂肪。
那么激活棕或米色脂肪是否是减肥良策呢？虽说 40-50 克棕色脂肪可增加 20% (< 400 kcal) 的能量支出，但每个人残存棕或米色脂肪量差异极大。老人与肥胖者几无残存，即便在可测得人群大多只有 10-15 克——CP值似乎比不上人人都有的肌肉。但一个人若能配备有代谢活跃（较高生热能力）的体脂肪还是很有吸引力的，不仅帮忙燃烧卡路里、也有利高血糖清除、高血清三酸甘油酯清除并提高好胆固醇 HDL。尤其近年一项大型研究证实保有棕色脂肪的胖子比起无棕色脂肪的胖子，各项代谢指标较趋健康。
常处低温是诱发棕或米色脂肪最自然的方法。确实寒带户外工作者有较高的棕色脂肪，但却不见得瘦。这是因为低温消耗的热量也促使他们补充高热量食物，人体热量恆定的调控自有其複杂性。虽然运动有助骨骼肌分泌激素促进白脂褐化的研究尚待临床证实，但下次寒流来袭，可别再裹着毯子坐拥暖气吃零食，不妨多走出户外让身体活动暖和才是。
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