随着人们生活质量的提高和健康观念的转变，减肥成为人们口中的高频词汇。肥胖是多种慢性疾病的一个公认危险因素，是体内脂肪，尤其是甘油三酯积聚过多而导致的一种状态。脂肪可分为白色脂肪和棕色脂肪。白色脂肪的主要作用是存储能量，以及分泌脂肪因子调节其它组织和器官。棕色脂肪是产热组织，在机体的体温平衡调节中起着非常重要的作用，使能量以热能的形式释放出来。在肥胖和衰老过程中，棕色脂肪的丢失是以其为中心进行肥胖治疗的主要障碍，但关于棕色脂肪细胞凋亡的目前了解并不多。
近日，来自德国波恩大学研的究团队在Nature发表了最新研究成果“Apoptotic brown adipocytes enhance energy expenditure via extracellular inosine”。研究发现，人群中大约2%~4%个体天生拥有更强的“燃脂”能力，即使吃高脂肪食物，也不容易发胖。研究团队通过非靶向代谢组学证明凋亡的棕色脂肪细胞可释放一种嘌呤代谢物高度富集的特定模式代谢物。这种凋亡分泌增强了健康脂肪细胞的产热程序表达。
文章共同通讯作者、波恩大学药理学和毒理学研究所Alexander Pfeifer教授表示：“现在即使是冬天，我们也很暖和，所以人体对脂肪需求变少。与此同时，我们的饮食能量却越来越高，运动量也远远不够。以上这三个因素导致棕色脂肪细胞逐渐停止功能，最终甚至死亡。目前肥胖人群的数量持续增加。很多研究团队都在寻找能够刺激棕色脂肪，增加脂肪燃烧的方法”。
文章共同通讯作者Birte Niemann博士解释：“细胞死亡时会释放信使分子的混合物，影响相邻细胞的功能。我们想知道这种机制是否也存在于棕色脂肪中。”
图：人棕色脂肪细胞，来源：University of Bonn
研究团队发现，棕色脂肪细胞凋亡时分泌的嘌呤肌苷，可通过cAMP/蛋白激酶A信号通路刺激棕色脂肪细胞的能量消耗（EE）。利用肌苷治疗小鼠增加了棕色脂肪依赖的能量消耗，并诱导白色脂肪组织的“褐变”，转变为棕色脂肪。在小鼠试验中，研究团队分析了肌苷对于减肥瘦身的效果。结果显示，小鼠在摄入高能量饮食的同时补充肌苷，变成了“吃不胖”的类型，并且不容易患糖尿病。
在分子机制上，分析发现，肌苷转运蛋白1（ENT1，SLC29A1）可调节棕色脂肪中的肌苷水平：ENT1缺失会增加细胞外肌苷水平，从而增强生热脂肪细胞分化。也就是说，ENT1在脂肪燃烧中扮演了“负面”角色。研究团队进一步检测了ENT1的药理抑制影响，发现进行小鼠ENT1的药理抑制以及整体和脂肪特异性消融分别增强了棕色脂肪活性，并抵消了饮食诱导的肥胖。同时，在人体棕色脂肪细胞中，敲除或阻断ENT1可增加细胞外肌苷浓度，棕色脂肪组织的产热能力增强。
该最新研究结果显示，肌苷能够调节人棕色脂肪细胞的产热。此外，研究团队对900多名志愿者进行基因分析，发现其中2%~4%的人携带肌苷转运蛋白基因的一种突变形式，这种突变形式导致肌苷转运蛋白丧失功能或是活性很低。这部分人体型都偏瘦，他们可以靠自身基因的突变来抑制ENT1，获得较高的燃脂能力。
1.Niemann, B., Haufs-Brusberg, S., Puetz, L. et al. Apoptotic brown adipocytes enhance energy expenditure via extracellular inosine. Nature (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-05041-0
2.Study identifies a molecule that boosts fat burning
https://www.news-medical.net/news/20220705/Study-identifies-a-molecule-that-boosts-fat-burning.aspx
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