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潘懷宗/脂肪不見得都不好!棕色脂肪能降代謝性疾病,但要如何增加呢?

2021-02-20 00:02元氣網 潘懷宗

有棕色脂肪的人,其心血管疾病的患病率較低,也與第2型糖尿病、血脂異常、冠狀動脈疾...
有棕色脂肪的人,其心血管疾病的患病率較低,也與第2型糖尿病、血脂異常、冠狀動脈疾病、腦血管疾病、充血性心臟衰竭和高血壓的患病機率較低有關。 示意圖/ingimage
長期以來,大家只知道白色脂肪,也就是和很多代謝性疾病有關聯的脂肪,但事實上,脂肪與人類之間的關係並不是那麼的單純枯燥,目前科學家已經發現,人類有三種不同類型的脂肪細胞:白色、米色和棕色。而顏色的差異,主要是來自於脂肪細胞裡面有沒有粒線體(細胞的發電廠),因為粒線體內含有細胞色素,所以會在顯微鏡底下呈現出米棕色,故而得其名。但也有人把米色脂肪細胞直接歸類在棕色細胞裡面,稱其為非典型棕色細胞。相較於白色脂肪可以儲存能量,讓我們在飢荒和疾病時渡過難關,棕色脂肪更能利用線粒體來燃燒脂質,並在人體溫度下降時產生熱能,防止失溫現象發生,顯然扮演著更加積極的角色。

從身體上分布的位置來看,過多的白色脂肪除了包覆內臟外,也會沿著腹部和臀部聚集,而棕色脂肪則是傾向於體內較深處,像是頸部、上背部和脊髓周圍,這使得研究棕色脂肪變得比較困難。甚至到了2009年時,科學家們都還不確定成年人身上是否仍然會保留著棕色脂肪,因此,對於更進一步,棕色脂肪的功能,其與環境因素以及遺傳基因之間的詳細關係,就根本瞭解更少了。之後,隨著醫學顯像技術的進步,科學家們才能夠開始著手研究棕色脂肪,以及其在降低代謝性疾病中的可能作用。

2021年1月4日洛克菲勒大學的科學家科恩醫師(Paul Cohen)在《自然醫學》期刊上發表了一篇論文,由於產熱的棕色脂肪在動物(小鼠)模型中已經證實會顯著改善葡萄糖和脂質異常的現象,但對於棕色脂肪會不會也影響人類的代謝和心血管疾病,則尚不清楚。所以科恩醫師針對52,487名患者,蒐集了134,529次的18F-氟脫氧葡萄糖之正子斷層掃描圖像,互相比對患者的健康情形。結果顯示,擁有棕色脂肪的人,其心血管疾病的患病率較低。同時,棕色脂肪的存在也與第2型糖尿病、血脂異常、冠狀動脈疾病、腦血管疾病、充血性心臟衰竭和高血壓的患病機率較低有關。

這些發現引起了媒體界的注意,美國科學家雜誌健康版記者海特小姐(Amanda Heidt)於是在1月12日專訪科恩醫師,利用一問一答的方式來讓大家了解棕色脂肪和疾病之間的關係,潘老師覺得很有用,特別翻譯後,加以整理,並加入材料後讓大家一次搞清楚什麼是棕色脂肪。很長一段時間以來,我們都認為棕色脂肪是用來保護小型哺乳動物和新生兒,因為棕色脂肪可以直接產熱,避免身體失溫。可是當嬰兒年齡增長後,棕色脂肪就會跟著逐漸萎縮,直到消失。但2009年的一系列論文卻發現,成年人身上仍然存在有棕色脂肪,並且可以在寒冷環境下,被誘導增多,當利用放射性標記的葡萄糖,並使用正子斷層掃描成像後觀察,也確定棕色脂肪可以使用葡萄糖產熱。這些論文確實引起了科學家們極大的興趣,但由於放射性標記的葡萄糖具有放射性,不可以大量使用在毫無醫療目的,僅僅只是為了研究的受試者身上,所以至今無法對人類進行大規模掃瞄,並深入研究棕色脂肪與身體代謝性疾病之間的關係。

無巧不巧,由於柯恩醫師服務的醫院是一家專科的癌症醫院(斯隆-凱特琳),在醫院內為了治療病人,必須進行成千上萬次的正子斷層掃描,因為這些掃描通常用於診斷或跟踪癌症的進展。當院內許多主治醫師看到病人的影像時,總是評論成人體內棕色脂肪確實存在,因為這些棕色脂肪可以像癌細胞一樣,吸收放射性標記的葡萄糖當燃料,很容易被誤認為是癌細胞,但其實不是。而柯恩醫師的做法則是,按照規定,經病人同意向醫院索取影像資料來分析,這樣一來,柯恩醫師就得到了人類有史以來最大規模的棕色脂肪數據庫,可以用來研究棕色脂肪與人類健康之間的關係。

棕色脂肪可以降低代謝性疾病的原因,尚不完全清楚,但柯恩醫師提出了三種假設。第一是棕色脂肪的存在或數量會直接影響白色脂肪的分佈情況,例如使內臟脂肪或腹部脂肪(致病性較高)比例變少,而皮下脂肪(有害程度較低)比例變多,但全身脂肪總量不變。第二是由於棕色脂肪內的粒腺體可以進行燃燒並消耗能量,因此,許多可能有毒的燃燒後代謝物,就可以被留置在棕色細胞內,不會跑出去致病。最後,第三種可能性是棕色脂肪具有內分泌的功能,就像白色脂肪會分泌瘦素(Leptin)和脂聯素(adiponectin)一樣,而越來越多的證據也表明棕色脂肪是一個重要的內分泌器官,藉由內分泌信號調節疾病的發生率,是非常合理的。

目前已知可以增加棕色脂肪的方法,有所謂的冷暴露(潘懷宗/寒冷真的能減重!發抖10分燃燒運動1小時熱量),但當置身於寒冷環境時,很多人覺得不舒服也不願意。於是,科學家們試圖發掘更多可以調節或激發棕色脂肪的其他生化途徑,以便研發藥物。目前臨床上使用於膀胱過動症的一款藥物,叫做米拉貝隆(Mirabegron),就已經有研究顯示,服用米拉貝隆後的患者可以增加棕色脂肪。另一方面,如果事實證明棕色脂肪的好處主要是來自於棕色脂肪所釋放的內分泌激素的話,也可以把該激素找出來,並專門研究該激素在體內的功能。

當然,甚麼事都可以牽扯到基因,每個人身上棕色脂肪的多寡,可以和遺傳有關,毋庸置疑,也可以和一些環境因素的誘導有關,例如年齡、性別、體重、居住緯度等等。柯恩醫師的團隊正在採取多種不同的方法,看看是否可以找出與棕色脂肪相關的遺傳基因。如果確定了這些基因,也可以藉由調控這些基因來增加棕色脂肪,進而達到治療疾病的目的,大家可以拭目以待喔!

內臟脂肪
代謝
心血管疾病
血脂異常
粒線體

潘懷宗

文字工作者

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