肥胖是目前全球共同面临的重大健康议题,它与许多疾病密切相关,包括糖尿病、高血压、高血脂、心血管疾病、脑中风、脂肪肝、气喘、慢性肾脏病、癌症(乳癌、大肠癌、肝癌等)等,而BMI(body mass index)因其简易与方便,一直以来都是用来诊断肥胖的测量工具,但其实脂肪才是导致慢性发炎、影响健康的关键,尤其是内脏脂肪(visceral adipose tissue)。
然而,存在人体内的脂肪依据细胞分化及组织学型态的不同可分为两种—白色脂肪(white adipose tissue, WAT)与棕色脂肪(brown adipose tissue, BAT),它们扮演不同角色,并非都是危害健康的凶手,许多研究发现,BAT可以燃烧体内多余的能量产生热能,有助于改善代谢性疾患,甚至,有潜力可应用于肥胖的治疗。
美国国家卫生研究院 (National Institute of Health, NIH)所属的糖尿病暨消化及肾脏疾病研究机构(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease, NIDDK)在2014年二月份也举办了一场以棕色脂肪为主题的学术论坛,众多学者针对BAT的功能角色、新的研究与技术进行探讨,BAT俨然成为当前热门的研究课题。
成人也有棕色脂肪
WAT用来储存多余的能量,它会分泌细胞激素cytokines,过多的WAT会导致代谢异常及胰岛素阻抗性(insulin resistance),这些较为人所熟知;相对地,BAT的存在与作用可能较令人陌生。刚出生的婴儿体内具有较多的BAT,可用来帮助新生儿维持正常体温,过去普遍以为,随着年龄的增长BAT便逐渐消失,进入成人阶段后,人体内便不再具有BAT,但临床上观察到,嗜铬细胞瘤(pheochromocytoma)的成人病患接受氟-18脱氧葡萄糖正子计算机断层扫描(18F-FDG PET/CT)时,可在其颈部区域及锁骨上(supraclavicular)区域发现明显的讯号增强。
在正常健康人身上,当天气冷温度低时,同样的区域讯号也会比温度高时还强。针对这些讯号增强的区域去做切片来与一般的WAT相比较,在基因的mRNA表现分析上,这些组织显示出原BAT特有的UCP1(uncoupling protein 1),UCP1与细胞内粒线体(mitochondria)能量代谢及产热相关,除了UCP1,还表现出原BAT中与甲状腺素代谢相关的DIO2(deiodinase, iodothyronine, type II)、调控UCP1表现的PGC1α(peroxisome-proliferator-activated receptorγcoactivator 1α)、BAT形成的重要调控因子PRDM16(PR domain containing 16)以及与交感神经相关的ADRB3 (β3-adrenergic receptor)等。