白色脂肪棕色化的影响因素及临床意义

·综述·白色脂肪棕色化的影响因素及临床意义1唐海灵，2鲁晓岚，3沈生荣（1西安市中心医院消化科，西安 710004；2复旦大学附属浦东医院消化科，上海 201399；3浙江大学生物系统工程与食品科学学院，杭州 310058）基金项目：上海市浦东新区卫生系统重点学科建设（PWZX2017-27）通讯作者：鲁晓岚，电子邮箱：xiaolan_lu@摘要： 脂肪组织是人体非常重要的能量储存组织。

哺乳动物体内一般存在三种类型脂肪组织: 白色脂肪组织、经典棕色脂肪组织、诱导性棕色脂肪组织或米色脂肪组织。

白色脂肪组织的主要功能是以甘油三酯的形式贮存能量及内分泌功能；经典棕色脂肪组织和诱导性棕色脂肪组织的主要功能则是产热及保持机体能量平衡。

寒冷的环境、运动等因素均可刺激白色脂肪棕色化，而PRDM16、PPARγ和PGC-1α是与该过程相关的三个核心转录因子。

白色脂肪棕色化是一个复杂的、由多种因素参与的调控过程。

研究显示，棕色脂肪的活化和白色脂肪棕色化，一方面有利于肥胖、糖尿病、脂肪肝等疾病的治疗，但另一方面有可能促进恶性肿瘤患者的病情进展。

可见，不同类型脂肪组织在健康人体内始终是保持在一个动态平衡状态。

如何在各种类型脂肪组织早期代谢失衡阶段，通过关键靶点干预治疗将是未来研究的一个新思路。

关键词：白色脂肪棕色化；米色脂肪；疾病；代谢失衡Impact factors and clinical significance of the browning of white adipose tissue 1TANG Hai-ling, 2LU Xiao-lan, 3SHEN Sheng-rong 1Department of Gastroenterology, Xi’an Central Hospital, Xi’an 710003, Shanxi, China; 2Department of Gastroenterology, Fudan University Pudong Medical Center, Shanghai 201399, China; 3College of Biosystems Engineering and Food Science, Zhejiang University, Hangzhou 310058, Zhejiang, ChinaAbstract: The adipose tissue is an extreme important tissue for energy storage. There are three types of adipose tissue in mammals: white fat tissue, classic brown adipose tissue, and inducible brown adipose tissue, or beige adipose tissue. The main function of white fat tissue is to store energy in the form of triglyceride and maintain the endocrine function. The main function of classic brown adipose tissue and inducible brown adipose tissue is to generate heat and maintain the energy balance of the body. Cold environment and exercise can stimulate the browning of white adipose tissue, and PRDM16, PPARγ and PGC-1α are the three core transcription factors related to this process. The browning of white adipose tissue is a complex process involving many factors. Previous studies showed that the browning of white adipose tissue is beneficial to the treatment of obesity, diabetes, fatty liver, and other diseases, on the other hand, it can promote the progress of the patients with malignant tumor. Also, it can be seen that different types of adipose tissue always maintain a dynamic balance in healthy human body. How to intervene in various types of adipose tissue at the early stage of metabolic imbalance, through key targets, will be a new idea for the further researches . Key words: The browning of white adipose tissue; Beige adipose tissue; Disease; Metabolic imbalanceDOI：10.16689/11-9349/r.2019.01.026棕色脂肪组织（brown adipose tissue ，BA T ）是人体主要的能量储存组织，与骨骼肌一样，也是人体利用产热维持体温和能量平衡的重要组织，它们有共同的祖细胞。

运动诱导多种肌肉因子表达，通过旁分泌/内分泌作用于脂肪组织促进其棕色化。

最新研究显示，棕色脂肪的活化和白色脂肪棕色化对能量代谢有重要影响，可能会是未来代谢性疾病治疗的一个靶标。

目前研究认为哺乳动物体内一般存在三种类型脂肪组织，分别是白色脂肪组织（white adipose tissue ，W A T ）、经典棕色脂肪组织（classic brown adipose tissue ，cBA T ）、诱导性棕色脂肪组织（in-ducible brown adipose tissue ，iBA T ）或米色脂肪组织（beige adipose tissue ）。

传统观念认为，人类的棕色脂肪随着年龄的增长逐渐减少，成年人体内棕色脂肪的含量极低[1]。

而2009 年有多项研究显示，在成人颈部背侧脊骨区域、锁骨上方以及主动脉周围等部位存在棕色脂肪组织[2-4]。

尽管含量很少，但其具有潜在的快速产生大量热量的能力，也影响着糖脂和能量代谢的平衡。

另有研究发现，与小鼠体内经典棕色脂肪及米色脂肪相比，人体内的棕色脂肪更类似于小鼠的诱导性棕色脂肪细胞，而不是经典棕色脂肪细胞[5]。

米色脂肪，即白色脂肪细胞中一小簇棕色化样的脂肪细胞，可能具有促进能量代谢的作用。

以下将主要针对诱导性棕色脂肪（米色脂肪）组织的影响因素及其对于诸多慢性疾病的临床意义做一综述。

1 脂肪的分类及功能1.1 白色脂肪组织 W A T 富含有白色脂肪细胞、血管细胞和基质细胞等。

其在机体主要有两种存在形式：即内脏W A T和皮下W A T[6]。

白色脂肪细胞脂滴大，主要以甘油三酯的形式存储人体内摄入的过多能量，在人体需要能量补充，或没有能量摄取的情况下，经储存的甘油三酯释放脂肪酸，通过脂肪酸氧化维持组织能量平衡[7, 8]。

W A T还是一个内分泌和旁分泌器官，它可产生多种蛋白质如脂联素、瘦素（leptin）、抵抗素、肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、纤溶酶原激活物抑制剂-1、心房钠尿肽和血管紧张素原等[9, 10]。

W A T产生的这些脂肪因子（adiponectin）可能参与了包括2型糖尿病、动脉粥样硬化、脂肪肝、肿瘤等多种疾病的发生发展过程[11]。

另外，白色脂肪组织还有保护脏器以及保温等作用。

1.2 经典棕色脂肪组织哺乳类动物cBA T细胞来源于表达MYF5的类肌细胞。

cBA T细胞体积比W A T 细胞小，其细胞表面密布交感神经纤维，细胞内含有丰富的线粒体和细胞色素，细胞周围含有大量毛细血管[12]。

另外，cBAT表达解偶联蛋白-1（uncoupling protein 1，UCP1），这是成熟cBA T 细胞的标志[13]。

cBA T主要功能是非颤抖性产热。

产热时cBA T需要消耗大量脂肪和葡萄糖，然后通过线粒体的氧化磷酸化解偶联作用将能量转化为热能[14]。

可见，cBA T对于维持脂肪组织的代谢平衡具有重要意义。

1.3 诱导性棕色脂肪组织诱导性棕色脂肪组织（iBA T，或米色脂肪组织）的确切来源目前尚存在争议。

研究显示，iBA T的来源有以下几种可能：①从存在于W A T中的前棕色脂肪细胞分化而来[15]；②由前白色脂肪细胞分化而来[16]；③从已经存在的白色脂肪细胞转化而来[17]；④起源于骨骼肌前体细胞[18]。

米色脂肪是一种不同于白色脂肪和经典棕色脂肪的特殊类型的脂肪。

它具有白色脂肪和棕色脂肪细胞的功能，在特殊条件（如寒冷刺激）或药物刺激（如肾上腺素能受体激动剂）下可转变为棕色样脂肪细胞。

这种白色脂肪组织中出现新生棕色脂肪细胞的现象被称为“白色脂肪棕色化”。

因形态、功能等介于经典棕脂肪细胞和白色脂肪细胞之间，这种脂肪细胞又被称为棕色样脂肪细胞[15, 19]。

它不表达与经典棕色细胞相关的转录因子（如Zic1、Lhx8、Meox2 和PRDM16）[15]，形态和功能均与cBA T不同，UCP1 基础表达量低于cBA T，但激活后的产热能力提升倍数明显高于后者[20]。

2 白色脂肪棕色化的影响因素目前研究显示，白色脂肪棕色化后，机体产热能力明显提高，具有对抗肥胖及代谢性疾病等慢性病的作用。

那么，哪些因素会影响白色脂肪棕色化呢？2.1 寒冷刺激寒冷环境刺激米色脂肪细胞的激活和招募，不仅促进米色脂肪的增殖，而且使W A T发生棕色化改变[21]。

冷刺激通过交感神经系统诱导双潜能始祖细胞向米色脂肪细胞的分化，从而增加米色脂肪细胞在皮下组织的数量和比例[22]。

研究指出，冷刺激或β3肾上腺素受体激动剂可促进皮下脂肪组织细胞重建，特别是米色脂肪细胞的分化，从而增加皮下脂肪产热的能力[23]。