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棕色脂肪组织与糖代谢的关系论文


of Hebei Medical眈觇巧毋,Shijiazhuang
050017,China
Corresponding author:Ma
Huijuan,Entail:huijuanma76@163.con
proved the presence of functional brown adipose
【Abstract】Studies
BAT与糖代谢
研究表明BAT的主要代谢底物是甘油三酯和葡 萄糖。BAT可清除循环中75%的葡萄糖和50%的甘 油三酯。Chondronikola等一1的研究指出,可检测到 BAT的受试者在长期寒冷暴露条件下,血浆葡萄糖 氧化占静息能耗增加量的30%,而血浆游离脂肪酸 氧化占静息能耗增加量的70%。所以BAT与糖、脂 代谢存在密切关系。
GLUT4。Orava等[15 3分析了人体BAT中与胰岛素信
的2一DG摄取完全消失,而心肌的2一DG摄取未改变。 表明NE可通过诱导UCPl表达,增强BAT对葡萄糖的
摄取‘川。
研究表明B,肾上腺素能受体激动剂可刺激小鼠 BAT活化,但在人类中相关阐述较少。Cypess等旧川 的研究通过应用米拉贝隆(用于膀胱过度活动症的 选择性p,肾上腺素能受体激动剂),探讨p,肾上 腺素能受体激动剂对人类BAT的作用。研究指出, 米拉贝隆可使人类BAT的代谢活性增加并使静息 代谢率增加(203±40)kcal/d,从而证明B3肾上腺 素能受体激动剂可促进人类BAT活化。另一项研究 指出B,肾上腺素能受体激动剂导致的BAT代谢活 性的长期增加,可降低血浆葡萄糖水平心2。。 2.3胰岛素、寒冷、甲状腺激素诱导的BAT摄取葡 萄糖的增加与BAT血流灌注的关系 寒冷条件下 BAT葡萄糖的摄取增加12倍伴随着血流灌注增加 2倍。胰岛素刺激时BAT摄取葡萄糖增加5倍,而与 血流灌注无关¨8|。甲状腺功能亢进症患者BAT的 葡萄糖摄取增加3倍,但不影响BAT的血流灌 注心…。表明胰岛素、寒冷、甲状腺激素诱导BAT活 化进而摄取葡萄糖的机制不同,胰岛素和甲状腺激 素刺激BAT活化时,葡萄糖摄取增加不依赖于血流 灌注,而寒冷刺激的BAT的活化以血流灌注依赖的 方式摄取葡萄糖。 综上所述,BAT在维持葡萄糖稳态和胰岛素敏 感性中具有重要的作用。而且BAT在人体糖代谢中 的作用独立于年龄、性别和体脂。空腹状态、胰岛 素、寒冷、NE均可促进BAT对葡萄糖的摄取。鉴于 BAT在人体葡萄糖代谢中的重要作用,增强BAT活 性或诱导WAT棕色化可作为改善糖代谢,治疗糖 尿病的新靶点。
200
kcal的热量,相当于22 g的WAT或30“g/L的甘
油三酯。
棕色脂肪细胞线粒体内膜的解耦联蛋白1
DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4157.2016.03.14
(UCPl)是BAT产热的关键因素。UCPl可使物质氧
化与ATP生成解耦联(解耦联呼吸),减少ATP的生
作者单位:050017石家庄,河北医科大学研究生学院(刘玉洁, 杨曦),内科学教研室(马惹娟);05005l石家庄,河北省人民医院内 分泌科,河北省老年医学重点实验室(马慧娟) 通信作者:马慧娟.Email:huijuanma76@163.com
肥胖是2型糖尿病的重要危险因素,脂肪组织 作为人体最大的内分泌器官,其代谢变化与葡萄糖 代谢密切相关。近年来,成人体内棕色脂肪组织 (BAT)的发现,使得BAT与糖尿病、肥胖关系的研究 成为热点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ研究发现,活性BAT可参与机体的物质 代谢,在维持葡萄糖稳态方面具有重要作用,现就 BAT与糖代谢和胰岛素敏感性的关系做一综述。
as
balance of body temperature and energy.The expression of UCPl cold
exposure,insulin,norepinephrine
and thyroxine,which make BAT be activated,and then promotes
2.1
BAT对糖代谢的影响在体研究表明,BAT在
维持葡萄糖稳态和胰岛素敏感性中具有重要的作 用。Stanford等¨刮将12周龄的雄一陛C57BL/6/]x鼠的 BAT移植到年龄、性别匹配的正常饮食小鼠和高脂 喂养小鼠的内脏中,移植8~12周后,受体小鼠的糖 耐量改善,胰岛素敏感性增加,体重降低,脂肪量减 少,高脂饮食诱导的胰岛素抵抗得到逆转。增加受 体小鼠BAT的移植量,进一步提高了移植的代谢效 应。表明BAT对于改善糖耐量和胰岛素抵抗具有重 要作用。然而将白细胞介素一6(IL-6)基因敲除小鼠 的BAT移植到年龄、性别匹配的正常饮食小鼠和高 脂喂养小鼠的内脏中,则没有产生以上的代谢变化, 表明IL-6可能是BAT发挥葡萄糖稳态作用和改善胰 岛素敏感性所必须的。 尽管有许多关于啮齿类动物BAT在糖代谢中作 用的证据,但是BAT在人体糖代谢中的作用机制仍 不十分清楚。Matsushita等…o通过应用FDG—PET/ CT对暴露于寒冷条件下2 h后的260名20—72岁健 康成人的研究,证实可检测到BAT的个体更年轻,且 与肥胖相关的参数如体重指数、机体脂肪量、腹部脂 肪面积以及血糖水平均较低。且校正年龄、性别、体 脂后,BAT是血糖和HbAlC的独立决定因素。从而 证明了BAT在人体糖代谢中的重要作用,而且其作用 独立于年龄、性别和体脂。与此一致,Chondronikola 万方数据
1(UCPl)in
the mitochondrial inner membrane.UCPl
can
uncouple the oxidation of
fuel substrates from induction of
ATP(uncoupled respiration)to
decrease ATP production.It sustains the is influenced by various factors such
【关键词】棕色脂肪组织;白色脂肪组织;糖代谢;解耦联蛋白1
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81200638)
Relationship between brown adipose tissue and glucose metabolism +Graduate Institute
Liu
Yujie+,拖愕Xi,Ma Huijuan.
成,使能量以热量的形式释放,维持体温与能量的平 衡。研究发现,热平衡环境中(22。(2)UCPl基因敲除
万方数据
垦匾凼佥塑盐邀盘查!Q!鱼生!旦筮!!鲞筮!塑!坐』垦塑堡亘塑!丛!堂:丛坚!Q!i:!尘:堑:盟!:!
・199・
小鼠表现出饮食诱导的产热过程受损并可发展为肥 胖一。。诱导UCPl的表达可激活BAT的功能。目前 认为,多种因子可以调控UCPl的表达,包括:(1)脂 质分解产生的游离脂肪酸可使UCPl的表达上调H]。 (2)过氧化物酶体增殖物活化受体1可通过诱导过 氧化物酶体增殖物活化受体7协同刺激因子.1仪表 达,使UCPl的表达上调"J。(3)心钠肽可通过活化 p38丝裂原活化蛋白激酶使UCPl的表达上调[6]。 (4)去甲肾上腺素(NE)与B,肾上腺素能受体结合 后,激活cAMP,然后激活蛋白激酶A,诱导UCPl表 达"1。(5)T,可诱导UCPl的表达,促进线粒体的生 物合成‘8。。
protein
【Key words】Brown
adipose tissue;White adipose tissue;Glucose metabolism;Uncoupling

Fund program:National Natural Science Foundation of
China(81200638)

1.1
着年龄的增长BAT的含量逐渐减少,到成人时BAT 完全消失。但近年来,通过PET—cT扫描和组织活检 研究均证实健康成人体内存在有活性的BAT。而且 BAT的量和活性受年龄、体重指数、性别和周围温度 的影响。研究表明,年轻者较年老者、体重指数低者
较体重指数高者、女性较男性BAT检出率均高,寒冷
条件下BAT的检出率高¨J。
1.2
BAT及其生理作用
BAT的生理作用
BAT是非颤栗产热和饮食
BAT概述在哺乳类动物体内存在两种类型
的脂肪组织:白色脂肪组织(WAT)和BAT。WAT可 储存体内过剩的能量,而BAT通过产热消耗体内的
热量。在人类,BAT主要存在于新生儿时期,且随
诱导产热的主要器官。Cypess等心。发现,人体BAT 的最大量是170 g,此量的BAT每天可消耗约
・198・
垦匪凼坌婆岱遨盘查垫!!生!月箜堑鲞筮!翅!堕』垦!i竺亘!!!丛!堂:丛型垫!!:!!!:堑:塑!:!
・综述・
棕色脂肪组织与糖代谢的关系
刘玉洁
杨曦马慧娟
【摘要】
研究证实成人体内存在有活性的棕色脂肪组织(BAT)。BAT是非颤栗产热和饮食诱导
产热的主要器官,其产热作用依赖线粒体内膜的解耦联蛋白1(UCPl)。UCPl可使物质氧化与ATP生 成解耦联(解耦联呼吸),减少ATP的生成,使能量以热量的形式释放,维持体温与能量的平衡。寒冷 暴露、胰岛素、去甲肾上腺素、甲状腺激素等均可诱导UCPl表达使BAT活化,进而促进BAT摄取循环中 的葡萄糖,加速循环中葡萄糖的清除。饮食因素以及可诱导BAT活化的因素均可影响BAT对葡萄糖 的摄取。
tissue(BAT)in
adults.BAT is
the primary organ of nonshivering thermogenesis and diet—induced thermogenesis.The thermogenesis depends
on
uncoupling protein
等¨41应用[18F]FDG比较了在适度寒冷暴露情况下
偏瘦的健康成人空腹及餐后BAT的葡萄糖摄取量。 结果表明,在适度的寒冷暴露后,空腹及餐后BAT葡 萄糖的摄取量均增加,而在空腹时BAT葡萄糖的摄 取量明显高于餐后。餐后BAT葡萄糖摄取量较空腹 时减少,一方面是因为饮食诱导的胰岛素分泌导致 [18F]FDG在肌肉滞留,从而使BAT对[18F]FDG的摄 取减少。另一方面是因为脂质是BAT的主要代谢底 物,餐后BAT的代谢底物转换为脂质,从而使葡萄糖
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