棕色脂肪组织与糖代谢的关系论文

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Cell亮点棕色脂肪组织在应激状态下通过分泌IL-6促进肝脏糖异生

Cell亮点棕色脂肪组织在应激状态下通过分泌IL-6促进肝脏糖异生

Cell亮点棕色脂肪组织在应激状态下通过分泌IL-6促进肝脏糖异生撰文 | 胡小话生活中人们会遭受各种精神压力,对于博士研究生来说更是如此。

人体的研究表明,压力会带来一系列生理上的变化,如炎症因子水平的改变以及伴随的过敏性炎症反应的产生,其中一个比较容易理解的例子就是压力性肠胃炎。

那么,压力与炎症之间的内在联系是什么?自上个世纪90年代,科学家们就发现一个重要的实验现象:即精神压力会增加人体和实验动物体内炎症因子IL-6的水平,且抑郁以及焦虑等引起的IL-6水平的升高还会使一些炎症疾病加重【1】,然而,这背后的分子机制却一直并不清楚。

近日,来自耶鲁大学药学院的Andrew Wang 研究团队在Cell上发表了题为Origin and Function of Stress-Induced IL-6 in Murine Models的研究,揭示了应激状态产生的IL-6的主要来源是棕色脂肪组织,并阐明了IL-6水平升高的重要的生理学意义。

作者发现,与之前报道一致,小鼠在不同的压力刺激下(如更换笼子,社交隔离等) 其体内的IL-6水平会大幅升高,而其他的炎症因子的水平则不会发生明显改变。

然而,与压力诱导产生的激素(如氢皮质素、去甲肾上腺素)不同的是,IL-6在应激状态下会持续稳定在较高的水平,这提示IL-6与这些激素相比可能会发挥更加持久的生物学功能。

那么,这些升高的IL-6是怎么来的呢?IL-6可以由多种类型的细胞产生,包括造血细胞、肌肉细胞、内皮细胞以及脂肪细胞【2】。

为了确定IL-6的来源,作者首先在IL-6缺陷的小鼠中通过混合骨髓嵌合体实验鉴定出压力诱导产生的IL-6不是由辐射敏感性的细胞产生。

进一步,通过分析小鼠不同组织在应激状态下IL-6转录水平,作者最终锁定到棕色脂肪组织(BAT)。

通过手术切除以及特异性基因敲除实验,作者证明了棕色脂肪组织是应激状态下IL-6的唯一来源。

棕色脂肪组织是在寒冷条件和应激状态下非颤栗产热的主要来源,然而作者的研究发现IL-6的产生似乎与棕色脂肪组织的产热能力无关。

糖代谢与脂代谢的相互关系

糖代谢与脂代谢的相互关系

糖代谢与脂代谢的相互关系
糖代谢和脂代谢是人体内两个重要的能量代谢过程。

它们之间存在着相互关系,相互影响。

首先,糖代谢和脂代谢是相互依赖的。

糖是身体最主要的能量来源,而脂肪则是次要的能量储存形式。

当血糖水平降低时,身体会通过糖异生过程将储存的脂肪转化为葡萄糖来提供能量。

相反,当血糖水平升高时,胰岛素的作用促使细胞摄取葡萄糖,并抑制脂肪酸的释放和氧化,从而减少脂肪的分解和利用。

其次,糖代谢和脂代谢也会相互调节。

例如,高血糖状态下,胰岛素的分泌增加,同时抑制了脂肪分解酶的活性,从而减少了脂肪酸的释放和代谢。

另外,一些研究表明,高血糖状态下,葡萄糖代谢过程中产生的中间产物会抑制脂肪酸的氧化代谢,导致脂肪积累。

最后,糖代谢和脂代谢也受到共同的调节因子的影响。

例如,激素如胰岛素、胰高血糖素等可以同时调节糖代谢和脂代谢过程。

其他因素如饮食结构、运动、遗传等也会对两者产生影响。

总之,糖代谢和脂代谢是紧密相关的代谢过程。

它们相互依赖、相互调节,共同参与维持人体能量平衡和代谢稳态。

在健康状态下,两者之间的平衡是非常重要的。

棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素研究

棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素研究

棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素研究棕色脂肪形成和分化是一个复杂的过程,受多种内分泌调节因素的影响。

其中,主要包括下列几类:1. 甲状腺激素(T3)甲状腺激素(T3)是促进棕色脂肪形成和分化的主要激素之一。

研究表明,T3与下丘脑-垂体-甲状腺轴(HPT轴)的异常激活和肥胖状态之间存在着密切关系。

糖皮质激素、胰岛素、瘦素等因素也可以影响T3的代谢和作用,从而调节棕色脂肪的形成。

2. 瘦素(Leptin)瘦素是由脂肪细胞分泌的激素,能够抑制摄食和促进能量消耗。

在调节棕色脂肪形成中,瘦素主要通过激活下丘脑-甲状腺轴和选择性抑制局部神经系统的作用来发挥作用。

3. 破裂素及其相关因子破裂素及其相关因子主要通过受体介导的信号传递途径,促进棕色脂肪的分化和形成。

研究表明,破裂素及其相关因子对于体重控制、代谢调节和能量消耗等方面发挥着重要作用。

4. 胰岛素胰岛素是一种重要的代谢激素,能够促进葡萄糖的利用,并抑制脂肪分解和血糖上升。

胰岛素通过调节棕色脂肪的分化和形成过程,对于肥胖和糖尿病等代谢疾病具有很大的影响。

环境影响因素除了内分泌调节因素外,环境因素也对棕色脂肪形成和功能具有重要的影响。

下面介绍几种常见的环境影响因素:1. 温度棕色脂肪在人体内的主要作用是维持体温,因此温度是影响棕色脂肪的形成和功能的重要因素。

研究表明,低温能够促进棕色脂肪的形成和激活,并提高身体对于葡萄糖的代谢水平。

2. 饮食饮食对于身体的代谢状态和能量平衡具有重要影响。

一些富含热量和脂肪的食物会降低身体对于能量的消耗,从而抑制棕色脂肪的形成和活动。

相反,高纤维、低热量的膳食则能够促进棕色脂肪的活动和能量消耗。

3. 运动运动是促进能量消耗和棕色脂肪活动的重要手段之一。

长期的有氧运动和力量训练能够提高身体对于葡萄糖的利用率和热量消耗,从而促进棕色脂肪的形成和活动。

总结棕色脂肪的形成和功能受多种内分泌调节因素和环境影响因素的共同作用。

了解这些调节因素和影响因素,可以帮助人们更好地利用棕色脂肪来降低身体脂肪含量和改善代谢状态,从而预防和治疗相关疾病。

棕色脂肪组织

棕色脂肪组织

人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织和棕色脂肪组织。

前者就是我们通常认识的那种脂肪,广泛分布于皮下棕色脂肪组织,是哺乳动物体内非颤栗产热的主要来源,对于维持动物的体温和能量平衡起重要作用,对幼龄哺乳动物尤为重要。

文中阐述了棕色脂肪组织的产热机制,介绍了影响棕色脂肪细胞的分化、决定棕色脂肪组织生理功能的关键因素解偶联蛋白和PPARγ的辅助激活因子PGC-1α,讨论了影响棕色脂肪组织功能的因素。

棕色脂肪组织生理功能和影响因素2 BAT产热机制——去甲肾上腺素(NE)控制产热哺乳类动物BAT活动的最终目的是产生热量。

BAT主要作用是调节机体温度,参与能量的消耗,因而与保持机体重量也有关。

2.1 去甲肾上腺素对BAT的快速作用——控制产热去甲肾上腺素是交感神经的主要递质,冷暴露条件下,交感神经末梢释放NE激活组织,是产热增加的生理基础(HimmsHage n,1990;Baumuratov等,2003;Baumuratov等,2005)。

寒冷刺激, 脂肪细胞周围交感神经末梢释放的去甲肾上腺素,通过作用于棕色脂肪细胞上的受体,使细胞内cAMP浓度发生改变,最终影响甘油三酯分解为甘油和脂肪酸。

机体中的肾上腺素能受体(AR)有α、β两种,其中β分为β1、β2、β3,β1在成熟的棕色脂肪组织中表达;β2在棕色脂肪组织中没有表达;β3在棕色脂肪组织和白色脂肪组织中都有表达。

每种受体的作用方式和机理不同。

NE信号主要通过β3肾上腺素能受体控制产热(HimmsHagen等,1990;Smith等,2004;Oana等,2006),NE通过作用于棕色脂肪细胞上的β3肾上腺素能受体,与Gs蛋白偶联活化腺苷酸环化酶(AC),使细胞内cAMP浓度增加,从而激活cAMP依赖的PKA,后者使敏感脂酶磷酸化,最终使促进脂滴中贮存的甘油三酯分解为甘油和脂肪酸(见图1);PKA 使cA MP反应元件结合蛋白(CREB)磷酸化,成为有活性的形式,有活性的CREB能直接诱导PPAR激活UCP1和PGC-1α的表达。

棕色脂肪组织和白色脂肪组织的代谢组学研究

棕色脂肪组织和白色脂肪组织的代谢组学研究

棕色脂肪组织和白色脂肪组织的代谢组学研究宋懿朋;李宁;薛海斯;李晶;王玉兰【期刊名称】《波谱学杂志》【年(卷),期】2016(033)002【摘要】棕色脂肪组织(brown adipose tissue, BAT)在机体的能量代谢中起着极其重要的作用,且被认为是治疗肥胖的潜在靶点之一,然而目前对于 BAT 功能的代谢基础并不清楚。

该文使用了基于核磁共振(NMR)和气相色谱(GC)技术的代谢组学方法,描述和比较了BAT与白色脂肪组织(white adipose tissue, WAT)的水溶性代谢物和脂肪酸组成的差异。

研究结果表明,两种脂肪组织在糖代谢、氨基酸代谢、脂肪酸代谢、核苷酸代谢、胆碱代谢等多种代谢通路上均具有显著性差异,且这些差异与两种组织不同的生物学作用密切相关。

以上研究结果将为解析BAT功能分子机制提供了线索和基础数据。

【总页数】16页(P208-223)【作者】宋懿朋;李宁;薛海斯;李晶;王玉兰【作者单位】波谱与原子分子物理国家重点实验室,武汉磁共振中心中国科学院武汉物理与数学研究所,湖北武汉 430071; 中国科学院大学,北京 100049;波谱与原子分子物理国家重点实验室,武汉磁共振中心中国科学院武汉物理与数学研究所,湖北武汉 430071; 中国科学院大学,北京 100049;武汉大学化学与分子科学学院,湖北武汉 430071;波谱与原子分子物理国家重点实验室,武汉磁共振中心中国科学院武汉物理与数学研究所,湖北武汉 430071; 中国科学院大学,北京100049;波谱与原子分子物理国家重点实验室,武汉磁共振中心中国科学院武汉物理与数学研究所,湖北武汉 430071【正文语种】中文【中图分类】O482.53【相关文献】1.基于核磁共振氢谱代谢组学研究黄连解毒汤对胰岛素抵抗大鼠棕色脂肪组织代谢组的影响 [J], 杨永霞;王琳琳;郑凌云;王淑美;黄榕波;张磊;黄耀庭2.白色脂肪组织向棕色脂肪组织转化——治疗肥胖的新策略 [J], 王姣;王守俊3.白色脂肪组织和棕色脂肪组织石蜡切片脱水程序的效果比较 [J], 郭林芝; 王晓晖; 岳丹; 杜圣家; 李灵敏4.番石榴叶提取物调节白色脂肪组织棕色化作用机制研究 [J], 代培;许光远;刘铜华;高明;苏通;周静鑫;乔羽;郭翔宇5.小檗碱抑制TGF-β1通路诱导内脏白色脂肪组织棕色化改善2型糖尿病地鼠脂诱性胰岛素抵抗的研究 [J], 刘栩晗;李国生;李欣宇;高政南;黄澜;刘亚莉因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

褐色脂肪组织分化及其调节机制探讨

褐色脂肪组织分化及其调节机制探讨

褐色脂肪组织分化及其调节机制探讨0 引言肥胖已经成为流行病,同时正在成为全球性问题,并且由其引发的疾病众多,如糖尿病、高血压、高血脂、癌症以及其他并发症,现在对脂肪细胞、组织的研究成为生命科学领域的研究热点[1]。

众所周知,脂肪组织含有两种形态、生物学功能截然不同的细胞:1) 褐色(褐色)脂肪细胞,主要是化学能以热能散失的部位,在新生儿和啮齿类中是解耦联呼吸的主要部位[2] [3] [4];2) 白色脂肪细胞,作为专门储存以三酰甘油为主的化学能的仓库,并且在成年动物中是脂肪组织的主要构成成分。

那么,探讨这两种截然不同细胞的分化机制,可为上述疾病的预防与治疗提供重要的分子生物学基础。

1 脂肪细胞的形态学、生物学功能差异脂肪存在于动物全身,并且在皮下和一些器官周围富集。

白色脂肪组织white adiposetissue (WAT)广泛分布在体内皮下组织和内脏周围,它的含量显著增多是肥胖病人的主要特征;而褐色脂肪组织brown adipose tissue (BAT)主要分布在人体的肩胛骨间、颈背部、腋窝、纵隔及肾脏周围;并且褐色脂肪组织和白色脂肪组织在小鼠某些部位混合,不易分离[5]。

褐色脂肪细胞构成褐色脂肪组织,呈不规则的多边形,其直径在15 到50μm 范围之间,在细胞内的甘油三酯被分成为很多小油滴储存,其线粒体数量多,呈球形,嵴规则包裹,数量稳定[5]。

白色脂肪细胞构成白色脂肪组织,呈圆球状,通常中等大小,由储存在细胞内的油滴决定其大小,而且一个三酰甘油占据了白色脂肪细胞的90%的体积;白色脂肪组织的线粒体比较稀疏,并且呈长条形,并且嵴不规则,数量会发生改变。

褐色脂肪组织则具有截然不同的生物学功能,是非常特化的产热组织,主要通过冷暴露或食物诱导而大量产热消耗能量[3]。

褐色脂肪组织细胞中具有大量的线粒体,因此代谢活性强;线粒体含有解耦联蛋白1 (Uncoupling protein 1: UCP1)。

内脏脂肪棕色化功能改变影响肥胖的分子机制研究

内脏脂肪棕色化功能改变影响肥胖的分子机制研究

内脏脂肪棕色化功能改变影响肥胖的分子机制研究一、内容概览棕色脂肪组织是一种特殊的脂肪组织,具有产热和能量消耗的作用。

白色脂肪组织主要负责储存能量,而棕色脂肪组织通过燃烧脂肪产生热量,从而维持体内能量的平衡。

内脏脂肪位于腹腔内部,主要分布在肾周围、肠道周围等部位。

相较于白色脂肪组织,内脏脂肪与代谢紊乱及慢性炎症反应的关系更为密切。

内脏脂肪堆积会导致胰岛素抵抗、高血压、高脂血症等一系列代谢综合征症状,进而增加患肥胖、糖尿病等疾病的风险。

棕色脂肪组织中的线粒体含量较高,线粒体膜上的解偶联蛋白(UCP)能够调节能量代谢,减少氧化应激和细胞死亡。

棕色脂肪组织通过增加线粒体数量和活性,促进脂肪酸分解,从而对抗肥胖。

研究人员发现,内脏脂肪中的UCP1表达水平降低,导致棕色脂肪组织功能减弱,进一步加剧了肥胖的发生发展。

棕色脂肪组织具有抗炎作用。

棕色脂肪细胞能够分泌抗炎因子,如白介素10(IL和肿瘤坏死因子(TNF),抑制脂肪细胞生成炎症因子。

而内脏脂肪棕色化功能减弱,UCP1表达降低,抗炎作用减弱,进一步促使炎症因子在脂肪组织中积累,引发慢性炎症反应,参与肥胖的发生和发展。

研究人员逐步认识到肠道菌群与肥胖之间的关系。

肠道菌群能够影响脂肪代谢和能量摄取,进而影响体重。

棕色脂肪组织能够调控肠道菌群的构成和功能,改善肠道菌群紊乱,降低肥胖的风险。

恢复内脏脂肪棕色化功能可能成为治疗肥胖的新途径。

内脏脂肪棕色化的功能改变可通过多种途径影响肥胖的发生和发展,其中涉及能量代谢、炎症反应和肠道菌群等多个方面。

未来研究可以进一步探索这些途径的相互作用,寻找干预肥胖的新靶点。

1. 肥胖的普遍性和严重性肥胖已成为全球范围内最为严重的健康挑战之一。

目前全球约有13的人口患有肥胖症,这一数字在未来几年内预计将持续上升。

肥胖不仅会影响个人的外貌和心理健康,还会增加患多种慢性疾病的风险,如心血管疾病、2型糖尿病、高血压、某些类型的癌症等。

肥胖还会对社会经济造成巨大负担,增加公共卫生系统负担并降低人们的生活质量。

白藜芦醇改善高脂饮食小鼠的糖代谢并棕化腹股沟白色脂肪

白藜芦醇改善高脂饮食小鼠的糖代谢并棕化腹股沟白色脂肪

白藜芦醇改善高脂饮食小鼠的糖代谢并棕化腹股沟白色脂肪摘要目的:观察白藜芦醇治疗对高脂饮食诱导肥胖小鼠的体重,体脂比及血糖代谢的作用,初步探索白藜芦醇对白色脂肪棕化的作用。

方法:小鼠高脂饮食(45%热量来自脂肪)8周后随机分为对照组(HFD-Con)和白藜芦醇治疗组(HFD-Res,白藜芦醇400 mg/kg),治疗2周后称重、测定糖耐量和计算体脂比例,实时PCR测定腹股沟皮下白色脂肪组织解耦联蛋白-1(UCP-1)和CIDEA 基因表达。

结果:与HFD-Con组相比,HFD-Res组体重下降明显,糖耐量改善,脂肪组织/体重比无改变;而腹股沟皮下白色脂肪组织解耦联蛋白-1(UCP-1)和CIDEA基因表达升高。

结论:白藜芦醇治疗可降低高脂饮食诱导肥胖小鼠体重和改善糖代谢,同时可能促进腹股沟皮下白色脂肪组织棕化。

关键词高脂饮食白色脂肪组织解耦联蛋白-1 CIDEA 白藜芦醇糖耐量随着生活质量的改善,肥胖呈逐年上升趋势,而肥胖相关性疾病如2型糖尿病、高血压、心脑血管病、肿瘤等成为全球性负担[1]。

肥胖因能量摄入超过消耗于体内积累所致,因此减少能量摄入和/或增加能量消耗为有效治疗办法。

近年来临床研究发现成人体内存在棕色脂肪组织[2]。

与白色脂肪组织的储存能量作用不同,棕色脂肪组织可通过增加产热而促进能量消耗,且试验显示棕色脂肪组织移植可减少小鼠脂肪组织并且改善糖脂代谢[3],故如何激活棕色脂肪组织成为肥胖研究领域中的热点[4]。

2012年美国哈佛大学Spiegelman教授等[5]的研究首次发现白色脂肪组织中存在一种介于棕色和白色脂肪细胞之间、可被激活而发挥棕色脂肪细胞功效的细胞米色脂肪细胞(brite/beige adipocytes)。

激活米色脂肪细胞即棕化白色脂肪组织发挥产热功效将有助于减轻体重。

白藜芦醇(resveratrol)是一种天然多酚类化合物,存在于多种葡萄皮和坚果等天然食物中。

现已证实白藜芦醇有抗衰老,心血管保护,抗肿瘤,抗氧化及炎症,并有抵抗高脂饮食诱导肥胖和改善糖脂代谢的作用[6-7]。

糖与脂类代谢的关系

糖与脂类代谢的关系

糖与脂类代谢的关系
咱就说啊,这糖和脂类代谢,那可真是有千丝万缕的联系呢!你想啊,咱吃下去的那些糖,就好像是身体这个大工厂里的原材料。

身体会把这些糖加工利用,一部分就变成能量,让咱能跑能跳,精神头十足。

那脂类呢,就像是仓库里的储备物资。

有时候糖多了用不完,身体就会把它们变成脂类储存起来,以备不时之需呀。

这就好像咱过日子,有点余钱就存起来,等哪天需要了再拿出来用。

这脂类也不是光存着就完事儿了,当身体需要能量的时候,它们也能被动员出来,转化成能量供身体使用呢。

这就好比冬天来了,咱得从仓库里拿出厚衣服穿上保暖一样。

你说这糖和脂类代谢像不像一场奇妙的舞蹈?它们相互配合,相互转换,共同维持着身体这个大舞台的正常运转。

要是这中间出了啥岔子,那可不得了啦!比如说糖太多了,身体处理不过来,那可能就会引发一些问题,像糖尿病啥的。

这就好比工厂里突然来了一大批原材料,机器都忙不过来了,那可不就容易出故障嘛。

再比如脂类代谢出问题了,那可能就会让血脂升高,这可不是开玩笑的呀!就好像仓库里的东西乱堆乱放,找起来不方便不说,还可能有危险呢。

那咱平时该咋注意呢?首先得合理饮食呀,不能老吃那些甜得要命的东西,也得适当吃点健康的油脂。

还要多运动,让身体这个大工厂好好运转起来,把糖和脂类都利用好。

咱可别小看了这糖和脂类代谢的关系,它们可是关乎咱身体健康的大事呢!你想想,要是它们乱了套,咱这身体还能好吗?所以啊,咱得好好对待它们,就像对待咱的宝贝一样。

平时多关心关心自己的身体,注意饮食和运动,让糖和脂类代谢在身体里和谐共舞,这样咱才能健健康康的呀,难道不是吗?这可不是小事,咱得重视起来呀!。

揭示燃烧棕色脂肪抵御2型糖尿病和肥胖的分子机制

揭示燃烧棕色脂肪抵御2型糖尿病和肥胖的分子机制

JCB:揭示燃烧棕色脂肪抵御2型糖尿病和肥胖的分子机制
导读
近日,一项发表在国际杂志The Journal of Cell Biology上的研究论文中,来自洛克斐勒大学的研究人员通过研究鉴别出了一种信号通路,其可以刺激棕色脂肪细胞摄入葡萄糖,或可用于治疗2型糖尿病和肥胖。

近日,一项发表在国际杂志The JouRNAl of Cell BioLogy上的研究论文
中,来自洛克斐勒大学的研究人员通过研究鉴别出了一种信号通路,其可以刺激棕色脂肪细胞摄入葡萄糖,或可用于治疗2型糖尿病和肥胖。

当机体面对低温时,交感神经系统会激活棕色脂肪细胞表面的肾上腺受体进而刺激棕色脂肪细胞对血液中葡萄糖的摄入,随后棕色脂肪细胞会利用葡萄糖作为燃料来为机体产热。

葡萄糖的摄入也可以通过胰岛素来诱导,然而尽管研究人员已经揭示了胰岛素刺激的葡萄糖摄入,但是肾上腺受体依赖的葡萄糖摄入的机制尚不清楚。

这项研究中研究人员通过对小鼠进行研究发现,mTORC2信号通路是棕色脂肪组织肾上腺受体刺激的葡萄糖摄入的关键调节子,一种名为mTOR的蛋白激酶参与该过程,其可以刺激名为GLUT1的葡萄糖入口蛋白向棕色脂肪细胞表面进行运输。

研究者Tore Bengtsson教授说道,当前我们发现的新型信号路径和由胰岛素刺激的信号路径并不相同,这就意味着棕色脂肪细胞中的信号通路很有可能在2型糖尿病患者机体中处于激活状态,而2型糖尿病患者机体中的胰岛素信号恰恰处于被损伤状态。

本文研究为开发有效的工具来控制2型糖尿病患者机体的血糖提供了一定的帮助,同时也揭示了,刺激mTORC2信号通路从而利用棕色脂肪燃烧的能量或许是治疗肥胖的有效策略。

(转化医学网)。

棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素研究

棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素研究

棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素研究棕色脂肪是一种热能消耗高的组织,能够通过线粒体的不同结构和功能来消耗脂肪和糖分,产生热能,起到体温调节和代谢调节的作用。

棕色脂肪对于防止肥胖和糖尿病等代谢性疾病的发生具有重要作用。

因此,对于棕色脂肪形成的内分泌及环境影响因素的研究具有重要的意义。

1.内分泌影响因素1.1. 甲状腺激素(T3)甲状腺激素能够刺激褐色脂肪细胞发育和增殖,并能够增加线粒体数目和活性,从而促进脂肪氧化,增强脂肪代谢,并促进热能产生。

1.2. 雌激素雌激素对于激活棕色脂肪的效果有争论,但是有研究指出,雌激素能够通过增加线粒体数量和荧光蛋白基团比例等方式来增强棕色脂肪的能力,从而产生热能。

胰岛素不仅能够调节血糖水平,还能够刺激脂肪细胞向褐色脂肪细胞分化的进程,通过激活Irs1/Akt/mTOR信号通路,少量的胰岛素能够刺激褐色脂肪的生成。

1.4. 白喉激素(Wnt)白喉激素可以刺激棕色脂肪组织增生,并且能够抑制白色脂肪的转化,从而发挥抗肥胖的作用。

2.环境影响因素除了内分泌影响因素外,环境也对棕色脂肪形成起着至关重要的作用,其主要影响因素如下。

体内温度下降,能够刺激棕色脂肪的增生和活性,从而消耗更多的热量,这是人体体温调节的一种适应机制。

2.2. 运动运动能够刺激棕色脂肪的生成和活性,而且可以促进脂肪的代谢和消耗热能。

2.3. 营养合理的饮食营养对于棕色脂肪的生成和代谢具有很重要的作用。

高蛋白饮食、低碳水化合物饮食、以及含有咖啡因的食物都可以刺激棕色脂肪的活性。

2.4. 化学物质研究表明,多种化学物质如致肥胖剂PAHs (多环芳烃)、杀虫剂DDT(1,1,1-三氯二氯乙烷)等也可以通过干扰棕色脂肪的生长和发育,导致肥胖和糖尿病等代谢性疾病的发生。

总之,棕色脂肪的生成和活性受到内分泌和环境的共同影响,严格控制内分泌和合理的环境干预对于预防肥胖和代谢性疾病的发生具有重要的作用。

糖代谢与脂类代谢的相互关系

糖代谢与脂类代谢的相互关系

糖代谢与脂类代谢的相互关系
糖代谢和脂类代谢是相互关联的生理过程。

糖代谢主要涉及葡萄糖在体内的合成、分解、利用和储存。

脂类代谢则是指脂类在体内的合成、分解、利用和储存。

糖代谢和脂类代谢之间的相互关系主要体现在以下几个方面:
1. 脂类代谢对糖代谢的影响:脂肪组织是人体主要的葡萄糖摄取器官之一,脂肪细胞中的葡萄糖摄取和利用是与胰岛素水平密切相关的。

当胰岛素水平升高时,脂肪细胞中的葡萄糖摄取和利用也会增加,从而促进葡萄糖代谢。

2. 糖代谢对脂类代谢的影响:糖代谢异常会影响脂类代谢。

例如,高血糖会引起胰岛素分泌增加,导致脂肪合成增加,脂肪酸合成过程中产生的甘油酰三酯增多,从而导致脂肪堆积。

同时,高血糖还会抑制脂肪酸氧化,降低胆固醇合成,影响脂类代谢的正常进程。

3. 脂类代谢和糖代谢失调的疾病:不良的脂类代谢和糖代谢是导致肥胖、2型糖尿病、高血压、心血管疾病等代谢性疾病的主要原因之一。

由于糖代谢和脂类代谢之间相互影响,因此调节这两个过程的平衡对于预防和治疗这些疾病具有重要意义。

总之,糖代谢和脂类代谢是相互关联的生物化学过程,两者之间的平衡关系对于人体代谢平衡和健康非常重要。

糖尿病骨代谢异常与脂肪组织的关系

糖尿病骨代谢异常与脂肪组织的关系

糖尿病骨代谢异常与脂肪组织的关系糖尿病是一种常见的慢性疾病,它会对人体的多个系统产生影响,其中就包括骨代谢和脂肪组织。

近年来的研究表明,糖尿病与骨代谢异常和脂肪组织之间存在着密切的关系,这种关系不仅对糖尿病的治疗和预防有着重要的指导意义,也为我们深入了解疾病的发生机制提供了重要线索。

本文将从糖尿病与骨代谢异常、糖尿病与脂肪组织的关系以及相关研究进展等方面进行探讨。

一、糖尿病与骨代谢异常糖尿病与骨代谢异常之间的关系是近年来研究的热点之一。

以往人们普遍认为糖尿病与骨代谢异常之间并无直接关联,但越来越多的研究表明,糖尿病患者存在明显的骨质疏松和骨折风险增加等问题。

研究发现,高血糖状态下,机体内糖化终末产物的堆积会导致骨骼蛋白的糖基化,使骨骼蛋白的性质发生改变,从而影响骨骼的力学性能和生物活性。

糖尿病患者往往伴随着慢性低度炎症状态和酸碱失衡,这些因素都会对骨代谢产生不利影响,使得骨质疏松风险增加。

糖尿病患者常常伴随着肾脏疾病,尤其是尿毒症。

糖尿病性肾脏疾病导致体内磷、钙代谢紊乱,引发次甲状旁腺功能亢进,加速骨质疏松的发生。

糖尿病与骨代谢异常之间的关系十分复杂,需要进一步的深入研究和探讨。

二、糖尿病与脂肪组织的关系脂肪组织在人体内的作用远不止储存能量这么简单。

研究表明,脂肪组织还参与调节血糖、脂质和内分泌等多种生理功能。

而糖尿病患者的脂肪组织往往存在着功能异常和炎症状态,这不仅会影响糖脂代谢,还可能通过一系列炎症因子的介导影响骨代谢。

研究显示,糖尿病患者的脂肪组织中存在一种称为脂肪细胞因子的炎症因子。

这些炎症因子会激活骨髓间充质干细胞中的生长因子信号通路,从而抑制骨细胞的增殖和分化,促进骨吸收,导致骨质疏松。

脂肪组织中的炎症因子还会抑制骨细胞合成胶原蛋白和骨基质蛋白,影响骨质的形成和修复。

研究还发现,糖尿病患者的脂肪组织中脂肪细胞的分化和成熟受到损害,使得脂肪组织的储能能力下降,脂肪过氧化产物和脂质代谢产物的堆积会加速骨质疏松的形成。

棕色脂肪葡萄糖代谢

棕色脂肪葡萄糖代谢

棕色脂肪葡萄糖代谢介绍在人体的能量代谢中,葡萄糖是一种重要的能量来源。

葡萄糖代谢涉及多个器官和组织,包括肝脏、肌肉、脂肪组织等。

在这些器官和组织中,棕色脂肪细胞具有独特的葡萄糖代谢特点。

本文将深入探讨棕色脂肪细胞在葡萄糖代谢中的作用和机制。

棕色脂肪细胞的特点棕色脂肪细胞是一种特殊的脂肪细胞,含有丰富的线粒体和与线粒体相关的蛋白质。

棕色脂肪细胞以其特殊的细胞色素——线粒体细胞色素Cox7a1,在电子传递链中产生热量,而不是葡萄糖和脂肪的代谢产物。

这种特殊的线粒体特点使得棕色脂肪细胞成为一种重要的能量消耗细胞。

棕色脂肪细胞对葡萄糖的摄取和代谢棕色脂肪细胞在葡萄糖的摄取和代谢中扮演着重要角色。

以下是棕色脂肪细胞对葡萄糖摄取和代谢的过程:1. 葡萄糖摄取棕色脂肪细胞内存在多种葡萄糖转运蛋白,如GLUT1、GLUT3和GLUT4。

这些转运蛋白能够将葡萄糖从细胞外运输到细胞内。

2. 葡萄糖磷酸化一旦葡萄糖进入棕色脂肪细胞,它会被磷酸化为葡萄糖-6-磷酸。

这一步骤由葡萄糖激酶负责,在细胞内产生一种活跃的代谢产物。

3. 糖酵解葡萄糖-6-磷酸进一步参与糖酵解过程,最终产生丙酮酸和乳酸,释放出能量。

这一过程在线粒体中进行,利用氧气产生能量。

4. 棕色脂肪细胞特有的热生成与白色脂肪细胞不同,棕色脂肪细胞通过线粒体内的特殊蛋白质(UCP1)介导的热生成来消耗能量。

UCP1能够将线粒体内的质子泄漏到细胞质中,产生热量而非ATP。

棕色脂肪细胞的调节机制棕色脂肪细胞的功能和数量受到多种调节机制的影响。

以下是一些影响棕色脂肪细胞调节的因素:1. 温度调节低温刺激是最常见的棕色脂肪活化方式。

低温环境能够刺激交感神经系统的活化,进而激活棕色脂肪细胞产生热量。

2. 神经调节交感神经系统通过释放去甲肾上腺素来激活棕色脂肪细胞。

去甲肾上腺素通过与β3-肾上腺素能受体结合,进而刺激UCP1的表达和活性。

3. 营养影响一些研究表明,食物中的某些成分(如咖啡因和香料)能够激活棕色脂肪细胞的功能。

棕色脂肪或将成为糖尿病和肥胖治疗靶点

棕色脂肪或将成为糖尿病和肥胖治疗靶点
者出现打颤时的温度高10C
)5-8小时。这些受试者都被注射了放射性物质标记
的葡萄糖,接受PET/CT扫描,显示他们是否含有
棕色脂肪。研究发现,7例受试者含有棕色脂肪(平
均容积为69ml)
,5例受试者几乎不含棕色脂肪(平均容积为4ml)。
除棕色脂肪外,两组受试者的其它指标相似。两
组受试者平均年龄为45岁,平均BMI为29kg/m2,
代谢速度也有所增加,如果棕色脂肪组织一直处
于激活状态,24小时内可以消耗23g葡萄糖。“我
们的研究表明,棕色脂肪组织对维持全身糖代谢
稳态有重要作用,这意味着棕色
脂肪组织有望成为治疗人类肥胖和糖尿病的靶点,
这是一个非常好的消息。”美国德克萨斯大学的
Sidossis博士说,“我们的研究表明,人们待在
体脂含量约31
%。第二阶段,受试者在温度适宜的房间里接受测
试。研究者分别收集第一阶段和第二阶段受试者
的血样和呼气样本,以便观察血清葡萄糖、胰岛
素、激素水平、耗氧量率和二氧化碳
产生率。并抽吸一些男性受试者的棕色和白色脂
肪组织,分析脂肪细胞能量产生和基因表达。结
果发现,只有暴露在比较冷的环境下,含棕色脂
21°C左右环境
中几个小时,葡萄糖调节就会受到明显的影响。
“直到数年前,我们还一直以为棕色脂肪仅存在
于动物和婴儿体内,”Sidossis博士解释道。2009
年,新英格兰杂志发表
了3篇文章,这3篇文章指出,一些成年患者体内
也存在少量的棕色脂肪,因为这些脂肪含有线粒
体,所以呈现为棕色,主要存在于锁骨上和腹部
将来的研究中如果能够开发安全有效的生活方式
或药物干预,以激活棕色脂肪或者诱导更多的白

棕色脂肪组织及其作为糖尿病治疗新靶标应用的研究进展

棕色脂肪组织及其作为糖尿病治疗新靶标应用的研究进展

棕色脂肪组织及其作为糖尿病治疗新靶标应用的研究进展钱橙;王旭
【期刊名称】《吉林大学学报(医学版)》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】机体含有2种脂肪组织:白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT)。

WAT以甘油三酯形式贮存能量,而BAT却是消耗能量进行产热。

近年来研究证实了在成人体内存在具有生理功能的BAT,并显示出其在肥胖以及相关代谢疾病方面潜在的巨大治疗价值。

本文简述了BAT的发现、生理功能和起源,并概述其在糖尿病治疗中的应用价值和以BAT为靶标的策略。

【总页数】4页(P904-907)
【作者】钱橙;王旭
【作者单位】南京中医药大学第一临床医学院中医内科,江苏南京 210029;南京中医药大学第一临床医学院中医内科,江苏南京 210029
【正文语种】中文
【中图分类】R587.1
【相关文献】
1.冷刺激对棕色脂肪组织活化调控机制的研究进展 [J], 孙爽;牛佳鹏;高燕燕
2.下丘脑控制棕色脂肪组织产热的研究进展 [J], 郭凤英;杨文雅;范奎奎;潘登;钱英红;杜晨光
3.棕色脂肪组织分化及调控的研究进展 [J], 李竹
4.腺苷酸活化蛋白激酶影响针刺调控白色脂肪组织棕色化过程的研究进展 [J], 蓝
雁龄;蔡玮青;杨春
5.腺苷酸活化蛋白激酶影响针刺调控白色脂肪组织棕色化过程的研究进展 [J], 蓝雁龄;蔡玮青;杨春
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of Hebei Medical眈觇巧毋,Shijiazhuang
050017,China
Corresponding author:Ma
Huijuan,Entail:huijuanma76@163.con
proved the presence of functional brown adipose
【Abstract】Studies
BAT与糖代谢
研究表明BAT的主要代谢底物是甘油三酯和葡 萄糖。BAT可清除循环中75%的葡萄糖和50%的甘 油三酯。Chondronikola等一1的研究指出,可检测到 BAT的受试者在长期寒冷暴露条件下,血浆葡萄糖 氧化占静息能耗增加量的30%,而血浆游离脂肪酸 氧化占静息能耗增加量的70%。所以BAT与糖、脂 代谢存在密切关系。
GLUT4。Orava等[15 3分析了人体BAT中与胰岛素信
的2一DG摄取完全消失,而心肌的2一DG摄取未改变。 表明NE可通过诱导UCPl表达,增强BAT对葡萄糖的
摄取‘川。
研究表明B,肾上腺素能受体激动剂可刺激小鼠 BAT活化,但在人类中相关阐述较少。Cypess等旧川 的研究通过应用米拉贝隆(用于膀胱过度活动症的 选择性p,肾上腺素能受体激动剂),探讨p,肾上 腺素能受体激动剂对人类BAT的作用。研究指出, 米拉贝隆可使人类BAT的代谢活性增加并使静息 代谢率增加(203±40)kcal/d,从而证明B3肾上腺 素能受体激动剂可促进人类BAT活化。另一项研究 指出B,肾上腺素能受体激动剂导致的BAT代谢活 性的长期增加,可降低血浆葡萄糖水平心2。。 2.3胰岛素、寒冷、甲状腺激素诱导的BAT摄取葡 萄糖的增加与BAT血流灌注的关系 寒冷条件下 BAT葡萄糖的摄取增加12倍伴随着血流灌注增加 2倍。胰岛素刺激时BAT摄取葡萄糖增加5倍,而与 血流灌注无关¨8|。甲状腺功能亢进症患者BAT的 葡萄糖摄取增加3倍,但不影响BAT的血流灌 注心…。表明胰岛素、寒冷、甲状腺激素诱导BAT活 化进而摄取葡萄糖的机制不同,胰岛素和甲状腺激 素刺激BAT活化时,葡萄糖摄取增加不依赖于血流 灌注,而寒冷刺激的BAT的活化以血流灌注依赖的 方式摄取葡萄糖。 综上所述,BAT在维持葡萄糖稳态和胰岛素敏 感性中具有重要的作用。而且BAT在人体糖代谢中 的作用独立于年龄、性别和体脂。空腹状态、胰岛 素、寒冷、NE均可促进BAT对葡萄糖的摄取。鉴于 BAT在人体葡萄糖代谢中的重要作用,增强BAT活 性或诱导WAT棕色化可作为改善糖代谢,治疗糖 尿病的新靶点。
200
kcal的热量,相当于22 g的WAT或30“g/L的甘
油三酯。
棕色脂肪细胞线粒体内膜的解耦联蛋白1
DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-4157.2016.03.14
(UCPl)是BAT产热的关键因素。UCPl可使物质氧
化与ATP生成解耦联(解耦联呼吸),减少ATP的生
作者单位:050017石家庄,河北医科大学研究生学院(刘玉洁, 杨曦),内科学教研室(马惹娟);05005l石家庄,河北省人民医院内 分泌科,河北省老年医学重点实验室(马慧娟) 通信作者:马慧娟.Email:huijuanma76@163.com
肥胖是2型糖尿病的重要危险因素,脂肪组织 作为人体最大的内分泌器官,其代谢变化与葡萄糖 代谢密切相关。近年来,成人体内棕色脂肪组织 (BAT)的发现,使得BAT与糖尿病、肥胖关系的研究 成为热点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ研究发现,活性BAT可参与机体的物质 代谢,在维持葡萄糖稳态方面具有重要作用,现就 BAT与糖代谢和胰岛素敏感性的关系做一综述。
as
balance of body temperature and energy.The expression of UCPl cold
exposure,insulin,norepinephrine
and thyroxine,which make BAT be activated,and then promotes
2.1
BAT对糖代谢的影响在体研究表明,BAT在
维持葡萄糖稳态和胰岛素敏感性中具有重要的作 用。Stanford等¨刮将12周龄的雄一陛C57BL/6/]x鼠的 BAT移植到年龄、性别匹配的正常饮食小鼠和高脂 喂养小鼠的内脏中,移植8~12周后,受体小鼠的糖 耐量改善,胰岛素敏感性增加,体重降低,脂肪量减 少,高脂饮食诱导的胰岛素抵抗得到逆转。增加受 体小鼠BAT的移植量,进一步提高了移植的代谢效 应。表明BAT对于改善糖耐量和胰岛素抵抗具有重 要作用。然而将白细胞介素一6(IL-6)基因敲除小鼠 的BAT移植到年龄、性别匹配的正常饮食小鼠和高 脂喂养小鼠的内脏中,则没有产生以上的代谢变化, 表明IL-6可能是BAT发挥葡萄糖稳态作用和改善胰 岛素敏感性所必须的。 尽管有许多关于啮齿类动物BAT在糖代谢中作 用的证据,但是BAT在人体糖代谢中的作用机制仍 不十分清楚。Matsushita等…o通过应用FDG—PET/ CT对暴露于寒冷条件下2 h后的260名20—72岁健 康成人的研究,证实可检测到BAT的个体更年轻,且 与肥胖相关的参数如体重指数、机体脂肪量、腹部脂 肪面积以及血糖水平均较低。且校正年龄、性别、体 脂后,BAT是血糖和HbAlC的独立决定因素。从而 证明了BAT在人体糖代谢中的重要作用,而且其作用 独立于年龄、性别和体脂。与此一致,Chondronikola 万方数据
1(UCPl)in
the mitochondrial inner membrane.UCPl
can
uncouple the oxidation of
fuel substrates from induction of
ATP(uncoupled respiration)to
decrease ATP production.It sustains the is influenced by various factors such
【关键词】棕色脂肪组织;白色脂肪组织;糖代谢;解耦联蛋白1
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81200638)
Relationship between brown adipose tissue and glucose metabolism +Graduate Institute
Liu
Yujie+,拖愕Xi,Ma Huijuan.
成,使能量以热量的形式释放,维持体温与能量的平 衡。研究发现,热平衡环境中(22。(2)UCPl基因敲除
万方数据
垦匾凼佥塑盐邀盘查!Q!鱼生!旦筮!!鲞筮!塑!坐』垦塑堡亘塑!丛!堂:丛坚!Q!i:!尘:堑:盟!:!
・199・
小鼠表现出饮食诱导的产热过程受损并可发展为肥 胖一。。诱导UCPl的表达可激活BAT的功能。目前 认为,多种因子可以调控UCPl的表达,包括:(1)脂 质分解产生的游离脂肪酸可使UCPl的表达上调H]。 (2)过氧化物酶体增殖物活化受体1可通过诱导过 氧化物酶体增殖物活化受体7协同刺激因子.1仪表 达,使UCPl的表达上调"J。(3)心钠肽可通过活化 p38丝裂原活化蛋白激酶使UCPl的表达上调[6]。 (4)去甲肾上腺素(NE)与B,肾上腺素能受体结合 后,激活cAMP,然后激活蛋白激酶A,诱导UCPl表 达"1。(5)T,可诱导UCPl的表达,促进线粒体的生 物合成‘8。。
protein
【Key words】Brown
adipose tissue;White adipose tissue;Glucose metabolism;Uncoupling

Fund program:National Natural Science Foundation of
China(81200638)

1.1
着年龄的增长BAT的含量逐渐减少,到成人时BAT 完全消失。但近年来,通过PET—cT扫描和组织活检 研究均证实健康成人体内存在有活性的BAT。而且 BAT的量和活性受年龄、体重指数、性别和周围温度 的影响。研究表明,年轻者较年老者、体重指数低者
较体重指数高者、女性较男性BAT检出率均高,寒冷
条件下BAT的检出率高¨J。
1.2
BAT及其生理作用
BAT的生理作用
BAT是非颤栗产热和饮食
BAT概述在哺乳类动物体内存在两种类型
的脂肪组织:白色脂肪组织(WAT)和BAT。WAT可 储存体内过剩的能量,而BAT通过产热消耗体内的
热量。在人类,BAT主要存在于新生儿时期,且随
诱导产热的主要器官。Cypess等心。发现,人体BAT 的最大量是170 g,此量的BAT每天可消耗约
・198・
垦匪凼坌婆岱遨盘查垫!!生!月箜堑鲞筮!翅!堕』垦!i竺亘!!!丛!堂:丛型垫!!:!!!:堑:塑!:!
・综述・
棕色脂肪组织与糖代谢的关系
刘玉洁
杨曦马慧娟
【摘要】
研究证实成人体内存在有活性的棕色脂肪组织(BAT)。BAT是非颤栗产热和饮食诱导
产热的主要器官,其产热作用依赖线粒体内膜的解耦联蛋白1(UCPl)。UCPl可使物质氧化与ATP生 成解耦联(解耦联呼吸),减少ATP的生成,使能量以热量的形式释放,维持体温与能量的平衡。寒冷 暴露、胰岛素、去甲肾上腺素、甲状腺激素等均可诱导UCPl表达使BAT活化,进而促进BAT摄取循环中 的葡萄糖,加速循环中葡萄糖的清除。饮食因素以及可诱导BAT活化的因素均可影响BAT对葡萄糖 的摄取。
tissue(BAT)in
adults.BAT is
the primary organ of nonshivering thermogenesis and diet—induced thermogenesis.The thermogenesis depends
on
uncoupling protein
等¨41应用[18F]FDG比较了在适度寒冷暴露情况下
偏瘦的健康成人空腹及餐后BAT的葡萄糖摄取量。 结果表明,在适度的寒冷暴露后,空腹及餐后BAT葡 萄糖的摄取量均增加,而在空腹时BAT葡萄糖的摄 取量明显高于餐后。餐后BAT葡萄糖摄取量较空腹 时减少,一方面是因为饮食诱导的胰岛素分泌导致 [18F]FDG在肌肉滞留,从而使BAT对[18F]FDG的摄 取减少。另一方面是因为脂质是BAT的主要代谢底 物,餐后BAT的代谢底物转换为脂质,从而使葡萄糖
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