Cell综述:棕色脂肪与米色脂肪的产热机制

　　哺乳动物（包括人类和小鼠）具有两种截然不同的脂肪，白色脂肪和棕色脂肪。白色脂肪负责储存多余的热能以备不时之需，棕色脂肪细胞会燃烧脂肪将其转变为热量。人体内的棕色脂肪分为两类，典型棕色脂肪（Brown Adipose）和第三类脂肪细胞（米色脂肪细胞，beige Adipose）。

　　白色脂肪以甘油三酯的形式储存能量，并且，根据它们在体内的位置，可能对健康有负面影响，从而导致胰岛素抵抗、代谢综合征和2型糖尿病。棕色脂肪细胞的形态和功能有所不同，能够燃烧储存为脂肪的能量，同时消耗葡萄糖。米色脂肪细胞也能燃烧能量，可以嵌入白色脂肪组织。由于这些脂肪在不同的疾病中扮演了重要的角色，因此受到了科学家们的关注。

　　Cell杂志以“SnapShot: Brown and Beige Adipose Thermogenesis”为题，介绍了棕色脂肪组织和米色脂肪组织的转录与发展调控，以及这两种组织产热机制中关键的生理活性因子和药理活性因子。

　　控制体重的免疫细胞

　　只在过去的几年里研究人员才开始了解免疫系统影响代谢和体重控制的机制。这听起来或许令人意外，因为免疫系统最为人所知的功能就是帮助机体抵御感染。但从进化的角度来讲这是有道理的。尽管免疫系统的直接任务是对抗感染，可以想象其中的一些元件进化至具备了在逆境中与脂肪组织“沟通”，从而改变机体代谢的能力。

　　一组研究人员发现，相比瘦人，肥胖成人腹部脂肪中不大常见一种称作为ILC2s的免疫细胞。并且在一些小鼠实验中，他们发现ILC2s似乎促进了“米色”(beige)脂肪细胞形成，众所周知后者可以提高身体的卡路里燃烧。

　　科学家们长期以来都在寻找一种能够上调棕色脂肪的途径。但机体除了白色脂肪和棕色脂肪外，还有第三种脂肪类型——即所谓的米色脂肪。像棕色脂肪一样，米色脂肪能够燃烧卡路里并生成热量。更重要的是，它有可能在防止肥胖中发挥了重要的作用。

　　线粒体与脂肪组织

　　棕色和米色脂肪组织可通过产热呼吸将化学能化为热耗散掉，这一过程需要解耦联蛋白1 (UCP1)。这些脂肪细胞的产热作用可以应对肥胖和糖尿病，这鼓励了对体内控制依赖UCP1呼吸的因子的研究。

　　今年的一项研究表明，棕色脂肪组织中急性激活的产热作用决定于线粒体活性氧 (ROS) 的显著增加。引人注意的是，这一过程（ROS增加过程）支持着体内产热作用，因为线粒体ROS的药理耗尽导致在冷暴露时体温过低并且抑制依赖UCP1的全身能量消耗的增强。我们进一步确立，产热ROS改变棕色脂肪组织中半胱氨酸硫醇的氧化还原状态，以驱使呼吸增强，并且UCP1的 253位半胱氨酸是关键靶物。UCP1的 253位半胱氨酸在产热作用过程中被亚磺酰化，而该位点的突变使载体受嘌呤核苷酸抑制的状态对肾上腺素激活和解偶联去敏。这些研究确定棕色脂肪组织中线粒体ROS的诱导是支持UCP1依赖产热作用和全身能量消耗的机制，这为找到改善抵御代谢紊乱的治疗策略开拓了道路。