來(lái)自美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Joslin糖尿病中心的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了調(diào)控棕色脂肪生成的一種關(guān)鍵機(jī)制,，棕色脂肪在脂肪產(chǎn)熱和能量代謝中扮演了重要的角色,，被稱為“好脂肪”。這項(xiàng)最新研究將有助于開發(fā)通過(guò)增加棕色脂肪形成,，治療肥胖的新治療方法,。相關(guān)成果公布在Nature雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是國(guó)際著名的代謝病學(xué)專家,，Joslin糖尿病中心曾玉華（Tseng Yu-Hua）教授,，其現(xiàn)為哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院Joslin糖尿病中心肥胖和激素研究部門的負(fù)責(zé)人，2010年被評(píng)為哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的Eleanor and Miles Shore榮譽(yù)學(xué)者,，曾師從世界著名的糖尿病專家,、美國(guó)科學(xué)院院士Ronald Kahn教授，主要研究棕色脂肪組織的起源,、分化及其影響因素,，在Nature、Cell,、New England Journal of Medicine等權(quán)威學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文30余篇,，其研究成果被世界著名新聞媒體及網(wǎng)站爭(zhēng)相報(bào)道，并給予高度評(píng)價(jià),。
（曾玉華博士,，圖片來(lái)源：Joslin糖尿病中心）
人類和其他哺乳動(dòng)物體內(nèi)存在兩種類型的脂肪組織：白色脂肪組織（WAT）或稱為白色脂肪，用于儲(chǔ)存脂肪,，另外一種是棕色脂肪組織（BAT）或稱為棕色脂肪,，用于燃燒脂肪產(chǎn)生熱量。棕色脂肪也能用于代謝葡萄糖和脂肪酸,，這兩者對(duì)于糖尿病和代謝性疾病意義重大,。
研究表明，棕色脂肪具有天然對(duì)抗肥胖的能力,，具有更多棕色脂肪的人體重更輕,，因此不少科學(xué)家和制藥公司對(duì)此產(chǎn)生了極大的興趣，希望能通過(guò)棕色脂肪來(lái)治療肥胖,。
早在2005年,，曾教授就與她的同事發(fā)現(xiàn)一種控制棕色脂肪細(xì)胞前體細(xì)胞生成的基因，其后又陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了促進(jìn)棕色脂肪生成的作用蛋白因子,，由此奠定并充實(shí)了棕色脂肪生物學(xué)的理論基石,。
在這些促進(jìn)棕色脂肪生成的作用蛋白中，有一種稱為BMP-7的骨形成蛋白,，能調(diào)控整個(gè)機(jī)體代謝,。為了進(jìn)一步探討這種因子的作用，在最新這項(xiàng)研究中,，研究人員展開了深入分析,，構(gòu)建了一種遺傳上缺失1A型BMP-receptor（BMPR1A）的突變小鼠模型——研究已證實(shí)，BMPR1A是一種與肥胖人群密切相關(guān)的BMP-7關(guān)鍵受體,。
小鼠有兩種類型的BAT：組成型BAT（cBAT）,，在出生前就發(fā)育表達(dá)的脂肪；召集型BAT（rBAT）,，出現(xiàn)在WAT和骨骼肌中,。人體也許也有兩種類型的BAT。
BMPR1A缺陷型小鼠出生時(shí)就帶有cBAT缺陷,，不過(guò)盡管它們?nèi)狈BAT,，這些突變小鼠依然能夠“很好地維持其體溫，”曾博士表示,。
這項(xiàng)研究首次報(bào)道了這兩種類型的棕色脂肪之間的溝通信號(hào)——科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),，當(dāng)cBAT不足的時(shí)候，cBAT細(xì)胞就會(huì)通過(guò)交感神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)送信號(hào),，通知白色脂肪組織多生成rBAT,。
增加rBAT的生成，用于維持正常機(jī)體溫度,，并避免由于飲食引發(fā)的肥胖,。當(dāng)給和對(duì)照小鼠和突變小鼠喂食高脂肪飲食的時(shí)候，突變小鼠并沒(méi)有比對(duì)照小鼠產(chǎn)生更多的體重。
之前,，科學(xué)家們并不清楚為什么機(jī)體需要兩種BAT,，以及這兩種BAT相互之間有何關(guān)聯(lián)。“這項(xiàng)研究告訴我們,，正常功能需要棕色脂肪,，當(dāng)一種類型的棕色脂肪缺乏的時(shí)候，機(jī)體就會(huì)通過(guò)精密的系統(tǒng)誘導(dǎo)另外一種棕色脂肪生成,，從而位置機(jī)體的溫度和代謝,，”曾博士說(shuō)。
這一實(shí)驗(yàn)室希望能更深入的了解人類棕色脂肪細(xì)胞的功能,，比如說(shuō),，人體是否也有兩種類型的BAT，BMP等因子如何影響人體棕色脂肪的生成,。曾博士說(shuō),，“我們希望能將這些研究發(fā)現(xiàn)，用于開發(fā)治療糖尿病和肥胖癥的方法,。這種新治療方法尤其適用于那些無(wú)法通過(guò)飲食減肥,，或通過(guò)運(yùn)動(dòng)減肥的人群。”(生物谷Bioon.com)
doi:10.1038/nature11943
PMC:
PMID:
Brown-fat paucity due to impaired BMP signalling induces compensatory browning of white fat
Tim J-Schulz, Ping Huang, Tian Lian Huang, Ruidan Xue, Lindsay E-McDougall, Kristy L- Townsend, Aaron M-Cypess, Yuji Mishina, Emanuela Gussoni & Yu-Hua Tseng.
Maintenance of body temperature is essential for the survival of homeotherms. Brown adipose tissue (BAT) is a specialized fat tissue that is dedicated to thermoregulation1. Owing to its remarkable capacity to dissipate stored energy and its demonstrated presence in adult humans2, 3, 4, 5, BAT holds great promise for the treatment of obesity and metabolic syndrome1. Rodent data suggest the existence of two types of brown fat cells: constitutive BAT (cBAT), which is of embryonic origin and anatomically located in the interscapular region of mice; and recruitable BAT (rBAT), which resides within white adipose tissue (WAT)6 and skeletal muscle7, and has alternatively been called beige8, brite9 or inducible BAT10. Bone morphogenetic proteins (BMPs) regulate the formation and thermogenic activity of BAT10, 11, 12. Here we use mouse models to provide evidence for a systemically active regulatory mechanism that controls whole-body BAT activity for thermoregulation and energy homeostasis. Genetic ablation of the type 1A BMP receptor (Bmpr1a) in brown adipogenic progenitor cells leads to a severe paucity of cBAT. This in turn increases sympathetic input to WAT, thereby promoting the formation of rBAT within white fat depots. This previously unknown compensatory mechanism, aimed at restoring total brown-fat-mediated thermogenic capacity in the body, is sufficient to maintain normal temperature homeostasis and resistance to diet-induced obesity. These data suggest an important physiological cross-talk between constitutive and recruitable brown fat cells. This sophisticated regulatory mechanism of body temperature may participate in the control of energy balance and metabolic disease.
