脂肪组织调节因子
• Spiegelman博士的团队已发现多种脂肪组织调 节因子，包括PRDM16、 PGC-1α、 Fndc5和Irisin 等。
PRDM16
PRDM16水平升高可使白色脂肪转为浅棕色 脂肪，具有十分重要的意义。通过使小鼠白 色脂肪“棕色化”可增加其葡萄糖耐受。
PRDM16可调控棕色脂肪细胞前身转变为肌肉 组织，也可使原始肌肉组织转化为棕色脂肪。
Fndc5
• 新的研究还提示，运动可产生一种分泌性蛋白质分子 Fndc5，能提高具有燃烧能量功能的浅棕色脂肪数量。 • Fndc5基因mRNA序列在人与小鼠之间完全相同，它与胰岛 素之间有85%同源性，而与胰高血糖素之间有90%同源性。 • 肥胖小鼠接受带有Fndc5基因的腺病毒转染后， 增加了葡 萄糖耐量和能量的动态平衡。 • FNDC5在肌肉、心脏和中枢神经系统很丰富 • FNDC5是运动和PGC-1α 诱导的蛋白质，被切割释放出 112个氨基酸的多肽－IRISIN
PGC-1α
• 众所周知，运动可诱发各种有益的变化，包括改善糖代谢， 但一直不清楚导致这些变化的途径。 • 最近的研究工作表明，线粒体生成的调节因子PGC-1α起 到了关键作用。 • 在小鼠和人类，剧烈运动时PGC-1α表达增加， 线粒体生 物合成增加，氧化增强，血管形成增加，从而具有抗氧化 应激作用 。 • PGC-1α 在调节线粒体生物合成中起重要作用，在白色脂 肪转化成棕色脂肪的过程中发挥关键作用。 • 在组织培养中，PGC-1α刺激葡萄糖的摄取和血管形成， 并具有抗肌营养不良和萎缩的效果。 • PGC-1α 促进1型肌肉细胞向2型肌肉细胞转化
Irisin
• Fndc5能够裂解释放出具有112个氨基酸的多肽，该研究 小组将其命名为新发现的激素——Irisin，取名自希腊彩 虹女神Iris。 • Irisin在人类和小鼠中100%同源 • 在组织培养中，Irisin增加了300%的细胞呼吸。对于肥胖 人群，运动训练4周后循环中Irisin增加40%~60%。 • Spiegelman博士指出，Irisin可致白色脂肪“棕色变”反 应，可优先作用于beige细胞，减少代谢性疾病发生。 • irisin可使胰岛素水平下降，糖水平改善。 • Irisin可作用在其他组织，如脑、肝、心脏、骨骼肌等，从 而对某些疾病治疗中起作用。
2012ADA其他学者
• 芬兰TurkuPET中心的Kirsi A. Virtanen博士的演讲内容 是“人类棕色脂肪的激活与调节”，他说，我们为了观察 到BAT的代谢状况，采用寒冷来刺激BAT。 “并非指温 室效应”，而是人们将室内环境暖化，所以棕色脂肪无须 增长 • Virtanen博士及其同事同时发现，胰岛素刺激作用同样可 以激活棕色脂肪组织代谢。研究者总结说，胰岛素在棕色 脂肪里增高的代谢作用水平与在骨骼肌里发挥的作用相近， 这是因为棕色脂肪细胞本身就与肌肉来源于同一个细胞系。 胰岛素是人类棕色脂肪很好的激动剂。
2012ADA其他学者
• Methodist 医院研究所的Willa Hsueh博士讲的是“棕色 脂肪的种族差异性”。 • Hsueh博士说，我们在Mtethodist医院采用检查血糖摄取 的PET扫描仪作了一项回顾性研究，在相同的室温，使用 的是相同的扫描仪。由于休斯顿是一个多种族的城市，因 此研究包括白种人、亚洲人、非洲裔美国人和墨西哥裔美 国人。研究在一年内观察了1300例患者。 • 结果显示，墨西哥裔美国人和亚洲人的BAT发生率高于非 洲裔美国人，白种人最低。因此，种族应该是棕色脂肪组 织产生的一个重要影响因子。因此再进一步作遗传学研究 以探讨基因与BAT的相关性是很有意义的。
BAT的价值 ↓ 以毒攻毒 ↓ 用脂肪（BAT）减脂肪（WAT）
• 用生长激素和其它生长因子刺激成年人的干细胞， 可以诱导出棕色脂肪细胞。 50至60克的棕色脂肪， 一日可烧脂约300卡路里。通过研发不同的方法， 刺激成人体内的棕色脂肪增长，帮助减肥。
总结
• 棕色（BAT）好，白色（WAT）坏 • 以脂肪（BAT）减脂肪（WAT）
俺有救了，俺 要去北极减肥
谢 谢
棕色脂肪组织
马向华 xianghuama@ maxianghua@
• 脂肪组织的分类及功能
• 棕色脂肪组织研究的新进展
脂肪组织（adipose tissue，AT）
• 主要由大量群集的脂肪细胞构成，由疏松结缔组 织分隔成小叶。 • 根据脂肪细胞结构和功能的不同，脂肪组织分为 两类：WAT、BAT。
ห้องสมุดไป่ตู้
• 功能：是体内最大的贮能库，参与能量代谢，并具有产
生热量、维持体温、缓冲保护和支持填充等作用。在一般 正常情况下，人体所消耗的能源物质60%～80%来自体内 的糖分，在短期饥饿情况下，则主要由体内的脂肪供能。
棕色脂肪组织（BAT）
• 棕色
• 其特点是组织中有丰富的毛细血管，脂肪细胞内散在许多 小脂滴，线粒体大而丰富，核圆形，位于细胞中央。这种 脂肪细胞称为多泡脂肪细胞。
• 棕色脂肪组织在成人极少或无，新生儿及冬眠动物 较多，在新生儿主要分布在肩胛间区、腋窝及颈后部等处。
• 主要功能是：在寒冷的刺激下，棕色脂肪细胞内的脂
类分解、氧化，散发大量热能，有利于新生儿的抗寒和维 持冬眠动物的体温。而不转变为化学能。这一功能受交感 神经调节。
• 脂肪组织的分类及功能
• 棕色脂肪组织研究的新进展
白（黄）色脂肪组织（WAT）
• 黄色（在某些哺乳动物呈白色），即通常所说的脂肪组
织。 • 它由大量单泡脂肪细胞集聚而成，细胞中央有一大脂 滴，胞质呈薄层，位于细胞周缘，包绕脂滴。在HE切片 上，脂滴被溶解成一大空泡。胞核扁圆形，被脂滴推挤到 细胞一侧，连同部分胞质呈新月形。 • 黄色脂肪组织主要分布在皮下、网膜和系膜等处，约占成 人体重的10％
2012ADA其他学者
• Stockholm大学的Jan Nedergaard博士说，棕 色脂肪组织（BAT）可以消耗热量，其数量与肥 胖的程度成反比。 • 随着年龄的增加，BAT减少，人们变得更加肥胖 和容易发生糖尿病。 • 刺激性荷尔蒙随年龄减少，BAT随之被抑制，这 可能是肥胖症和糖尿病随着年龄风险增加的部分 原因。当然，这些尚未在临床研究中被证实。
2012 班廷奖
• Spiegelman博士谈到：长期以来，我们在很大 程度上忽视了成人中也存在大量棕色脂肪组织沉 积，目前的研究是试图了解棕色脂肪在能量代谢 中作用并寻求增加棕色脂肪组织的方法。
浅棕色脂肪组织 （Beige fat cell）
• 2008年，Spiegelman博士研究小组发现， 体内存在第3类脂肪组织类型，即浅棕色脂 肪，其表现为棕色脂肪和白色脂肪的双重 属性。 • Spiegelman博士认为，浅棕色脂肪可改善 动物代谢健康，在人类，脂肪“棕色化” 与运动相关。
B A T
多个小 的
多
有
通过UCP等产 热耗能
增多
2012 班廷奖
• 2012 班廷奖授与哈佛医学院和波士顿DanaFarber癌症研究所的细胞生物学&医学教授 Bruce Spiegelman博士，表彰他在脂肪调控方 面的系列研究
• 他以“脂肪生成的转录控制－代谢性疾病的新治 疗Transcriptional Control of Adipogenesis-Toward a New Generation of Therapeutics for Metabolic Disease”为题，作了精彩报告， 叙述了一种新发现的糖代谢关键调节激素—— Irisin和第3类型脂肪——浅棕色脂肪组织 （Beige fat cell）。
• 2008年底Science杂志公布了该刊评出的2008年度十
大科学突破，其中一项-----棕色脂肪
• 2012年 ADA年会上，班廷奖-----棕色脂肪
WAT与BAT的对比
线粒体 成分 特异性 （脂滴） 细胞色素 的表达 基因 血管 W A T 1个大的 很少 无 功能 受凉等刺 激 无
储存能量 分泌许多细胞 因子
棕色脂肪组织的再认识
• 棕色脂肪组织在成人极少或无，过去一直认为在成人无 活性
• 2004年，Truong用氟脱氧葡萄糖-正电子发射体层摄
影（FDG-PET），首次发现肿瘤和成人体内存在着有活 性的BAT。通过使用PET扫描仪观察到亮的很小的区域，那些就是
人体内的棕色脂肪组织。它们非常活跃地消耗葡萄糖，以产生热量， 因此在PET扫描仪上显示是亮的。