棕色脂肪PPT精选课件
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4
棕色脂肪组织（BAT）
棕色
其特点是组织中有丰富的毛细血管，脂肪细胞内散在许多 小脂滴，线粒体大而丰富，核圆形，位于细胞中央。这种 脂肪细胞称为多泡脂肪细胞。 棕色脂肪组织在成人极少或无，新生儿及冬眠动物较多，在 新生儿主要分布在肩胛间区、腋窝及颈后部等处。 主要功能是：在寒冷的刺激下，棕色脂肪细胞内的脂类分解、 氧化，散发大量热能，有利于新生儿的抗寒和维持冬眠动 物的体温。而不转变为化学能。这一功能受交感神经调节。
的棕色脂肪组织。它们非常活跃地消耗葡萄糖，以产生热量，因此在 PET扫描仪上显示是亮的。
2008年底Science杂志公布了该刊评出的2008年度十大科学突 破，其中一项-----棕色脂肪 2012年 ADA年会上，班廷奖-----棕色脂肪
7
WAT与BAT的对比
成分 线粒体 特异性
（脂滴） 细胞色素 的表达
他以“脂肪生成的转录控制－代谢性疾病的新治 疗Transcriptional Control of Adipogenesis-Toward a New Generation of Therapeutics for Metabolic Disease”为题，作了精彩报告， 叙述了一种新发现的糖代谢关键调节激素—— Irisin和第3类型脂肪——浅棕色脂肪组织 （Beige fat cell）。
15
Irisin
Fndc5能够裂解释放出具有112个氨基酸的多肽，该研究 小组将其命名为新发现的激素——Irisin，取名自希腊彩 虹女神Iris。 Irisin在人类和小鼠中100%同源 在组织培养中，Irisin增加了300%的细胞呼吸。对于肥胖 人群，运动训练4周后循环中Irisin增加40%~60%。 Spiegelman博士指出，Irisin可致白色脂肪“棕色变”反 应，可优先作用于beige细胞，减少代谢性疾病发生。 irisin可使胰岛素水平下降，糖水平改善。 Irisin可作用在其他组织，如脑、肝、心脏、骨骼肌等，从16
14
Fndc5
新的研究还提示，运动可产生一种分泌性蛋白质分子 Fndc5，能提高具有燃烧能量功能的浅棕色脂肪数量。 Fndc5基因mRNA序列在人与小鼠之间完全相同，它与胰岛 素之间有85%同源性，而与胰高血糖素之间有90%同源性。 肥胖小鼠接受带有Fndc5基因的腺病毒转染后， 增加了葡 萄糖耐量和能量的动态平衡。 FNDC5在肌肉、心脏和中枢神经系统很丰富 FNDC5是运动和PGC-1α 诱导的蛋白质，被切割释放出 112个氨基酸的多肽－IRISIN
13ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PGC-1α
众所周知，运动可诱发各种有益的变化，包括改善糖代谢， 但一直不清楚导致这些变化的途径。 最近的研究工作表明，线粒体生成的调节因子PGC-1α起 到了关键作用。 在小鼠和人类，剧烈运动时PGC-1α表达增加， 线粒体生 物合成增加，氧化增强，血管形成增加，从而具有抗氧化 应激作用 。 PGC-1α 在调节线粒体生物合成中起重要作用，在白色脂 肪转化成棕色脂肪的过程中发挥关键作用。 在组织培养中，PGC-1α刺激葡萄糖的摄取和血管形成， 并具有抗肌营养不良和萎缩的效果。 PGC-1α 促进1型肌肉细胞向2型肌肉细胞转化
11
脂肪组织调节因子
Spiegelman博士的团队已发现多种脂肪组织调 节因子，包括PRDM16、 PGC-1α、 Fndc5和Irisin 等。
12
PRDM16
PRDM16水平升高可使白色脂肪转为浅棕色脂肪，具有十 分重要的意义。通过使小鼠白色脂肪“棕色化”可增加其 葡萄糖耐受。 PRDM16可调控棕色脂肪细胞前身转变为肌肉组织，也可 使原始肌肉组织转化为棕色脂肪。
血管
基因
功能
受凉等刺 激
W 1个大的 很少
无
储存能量
无
A
分泌许多细胞
T
因子
B 多个小 多 A的
T
有
通过UCP等产 增多
热耗能
8
2012 班廷奖
2012 班廷奖授与哈佛医学院和波士顿DanaFarber癌症研究所的细胞生物学&医学教授 Bruce Spiegelman博士，表彰他在脂肪调控方 面的系列研究
9
2012 班廷奖
Spiegelman博士谈到：长期以来，我们在很大 程度上忽视了成人中也存在大量棕色脂肪组织沉 积，目前的研究是试图了解棕色脂肪在能量代谢 中作用并寻求增加棕色脂肪组织的方法。
10
浅棕色脂肪组织 （Beige fat cell）
2008年，Spiegelman博士研究小组发现，体内存在第3类脂肪组织类型，即浅 棕色脂肪，其表现为棕色脂肪和白色脂肪的双重属性。 Spiegelman博士认为，浅棕色脂肪可改善动物代谢健康，在人类，脂肪“棕色 化”与运动相关。
5
脂肪组织的分类及功能 棕色脂肪组织研究的新进展
6
棕色脂肪组织的再认识
棕色脂肪组织在成人极少或无，过去一直认为在成人无活性
2004年，Truong用氟脱氧葡萄糖-正电子发射体层摄影
（FDG-PET），首次发现肿瘤和成人体内存在着有活性的 BAT。通过使用PET扫描仪观察到亮的很小的区域，那些就是人体内
2012ADA其他学者
Stockholm大学的Jan Nedergaard博士说，棕 色脂肪组织（BAT）可以消耗热量，其数量与肥 胖的程度成反比。 随着年龄的增加，BAT减少，人们变得更加肥胖 和容易发生糖尿病。 刺激性荷尔蒙随年龄减少，BAT随之被抑制，这 可能是肥胖症和糖尿病随着年龄风险增加的部分 原因。当然，这些尚未在临床研究中被证实。
棕色脂肪组织
1
脂肪组织的分类及功能 棕色脂肪组织研究的新进展
2
脂肪组织（adipose tissue，
AT）
主要由大量群集的脂肪细胞构成，由疏松结缔组织 分隔成小叶。
根据脂肪细胞结构和功能的不同，脂肪组织分为两 类：WAT、BAT。
3
白（黄）色脂肪组织（WAT）
黄色（在某些哺乳动物呈白色），即通常所说的脂肪组织。 它由大量单泡脂肪细胞集聚而成，细胞中央有一大脂滴，胞 质呈薄层，位于细胞周缘，包绕脂滴。在HE切片上，脂 滴被溶解成一大空泡。胞核扁圆形，被脂滴推挤到细胞一 侧，连同部分胞质呈新月形。 黄色脂肪组织主要分布在皮下、网膜和系膜等处，约占成 人体重的10％ 功能：是体内最大的贮能库，参与能量代谢，并具有产生 热量、维持体温、缓冲保护和支持填充等作用。在一般正 常情况下，人体所消耗的能源物质60%～80%来自体内的 糖分，在短期饥饿情况下，则主要由体内的脂肪供能。
棕色脂肪组织（BAT）
棕色
其特点是组织中有丰富的毛细血管，脂肪细胞内散在许多 小脂滴，线粒体大而丰富，核圆形，位于细胞中央。这种 脂肪细胞称为多泡脂肪细胞。 棕色脂肪组织在成人极少或无，新生儿及冬眠动物较多，在 新生儿主要分布在肩胛间区、腋窝及颈后部等处。 主要功能是：在寒冷的刺激下，棕色脂肪细胞内的脂类分解、 氧化，散发大量热能，有利于新生儿的抗寒和维持冬眠动 物的体温。而不转变为化学能。这一功能受交感神经调节。
的棕色脂肪组织。它们非常活跃地消耗葡萄糖，以产生热量，因此在 PET扫描仪上显示是亮的。
2008年底Science杂志公布了该刊评出的2008年度十大科学突 破，其中一项-----棕色脂肪 2012年 ADA年会上，班廷奖-----棕色脂肪
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WAT与BAT的对比
成分 线粒体 特异性
（脂滴） 细胞色素 的表达
他以“脂肪生成的转录控制－代谢性疾病的新治 疗Transcriptional Control of Adipogenesis-Toward a New Generation of Therapeutics for Metabolic Disease”为题，作了精彩报告， 叙述了一种新发现的糖代谢关键调节激素—— Irisin和第3类型脂肪——浅棕色脂肪组织 （Beige fat cell）。
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Irisin
Fndc5能够裂解释放出具有112个氨基酸的多肽，该研究 小组将其命名为新发现的激素——Irisin，取名自希腊彩 虹女神Iris。 Irisin在人类和小鼠中100%同源 在组织培养中，Irisin增加了300%的细胞呼吸。对于肥胖 人群，运动训练4周后循环中Irisin增加40%~60%。 Spiegelman博士指出，Irisin可致白色脂肪“棕色变”反 应，可优先作用于beige细胞，减少代谢性疾病发生。 irisin可使胰岛素水平下降，糖水平改善。 Irisin可作用在其他组织，如脑、肝、心脏、骨骼肌等，从16
14
Fndc5
新的研究还提示，运动可产生一种分泌性蛋白质分子 Fndc5，能提高具有燃烧能量功能的浅棕色脂肪数量。 Fndc5基因mRNA序列在人与小鼠之间完全相同，它与胰岛 素之间有85%同源性，而与胰高血糖素之间有90%同源性。 肥胖小鼠接受带有Fndc5基因的腺病毒转染后， 增加了葡 萄糖耐量和能量的动态平衡。 FNDC5在肌肉、心脏和中枢神经系统很丰富 FNDC5是运动和PGC-1α 诱导的蛋白质，被切割释放出 112个氨基酸的多肽－IRISIN
13ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PGC-1α
众所周知，运动可诱发各种有益的变化，包括改善糖代谢， 但一直不清楚导致这些变化的途径。 最近的研究工作表明，线粒体生成的调节因子PGC-1α起 到了关键作用。 在小鼠和人类，剧烈运动时PGC-1α表达增加， 线粒体生 物合成增加，氧化增强，血管形成增加，从而具有抗氧化 应激作用 。 PGC-1α 在调节线粒体生物合成中起重要作用，在白色脂 肪转化成棕色脂肪的过程中发挥关键作用。 在组织培养中，PGC-1α刺激葡萄糖的摄取和血管形成， 并具有抗肌营养不良和萎缩的效果。 PGC-1α 促进1型肌肉细胞向2型肌肉细胞转化
11
脂肪组织调节因子
Spiegelman博士的团队已发现多种脂肪组织调 节因子，包括PRDM16、 PGC-1α、 Fndc5和Irisin 等。
12
PRDM16
PRDM16水平升高可使白色脂肪转为浅棕色脂肪，具有十 分重要的意义。通过使小鼠白色脂肪“棕色化”可增加其 葡萄糖耐受。 PRDM16可调控棕色脂肪细胞前身转变为肌肉组织，也可 使原始肌肉组织转化为棕色脂肪。
血管
基因
功能
受凉等刺 激
W 1个大的 很少
无
储存能量
无
A
分泌许多细胞
T
因子
B 多个小 多 A的
T
有
通过UCP等产 增多
热耗能
8
2012 班廷奖
2012 班廷奖授与哈佛医学院和波士顿DanaFarber癌症研究所的细胞生物学&医学教授 Bruce Spiegelman博士，表彰他在脂肪调控方 面的系列研究
9
2012 班廷奖
Spiegelman博士谈到：长期以来，我们在很大 程度上忽视了成人中也存在大量棕色脂肪组织沉 积，目前的研究是试图了解棕色脂肪在能量代谢 中作用并寻求增加棕色脂肪组织的方法。
10
浅棕色脂肪组织 （Beige fat cell）
2008年，Spiegelman博士研究小组发现，体内存在第3类脂肪组织类型，即浅 棕色脂肪，其表现为棕色脂肪和白色脂肪的双重属性。 Spiegelman博士认为，浅棕色脂肪可改善动物代谢健康，在人类，脂肪“棕色 化”与运动相关。
5
脂肪组织的分类及功能 棕色脂肪组织研究的新进展
6
棕色脂肪组织的再认识
棕色脂肪组织在成人极少或无，过去一直认为在成人无活性
2004年，Truong用氟脱氧葡萄糖-正电子发射体层摄影
（FDG-PET），首次发现肿瘤和成人体内存在着有活性的 BAT。通过使用PET扫描仪观察到亮的很小的区域，那些就是人体内
2012ADA其他学者
Stockholm大学的Jan Nedergaard博士说，棕 色脂肪组织（BAT）可以消耗热量，其数量与肥 胖的程度成反比。 随着年龄的增加，BAT减少，人们变得更加肥胖 和容易发生糖尿病。 刺激性荷尔蒙随年龄减少，BAT随之被抑制，这 可能是肥胖症和糖尿病随着年龄风险增加的部分 原因。当然，这些尚未在临床研究中被证实。
棕色脂肪组织
1
脂肪组织的分类及功能 棕色脂肪组织研究的新进展
2
脂肪组织（adipose tissue，
AT）
主要由大量群集的脂肪细胞构成，由疏松结缔组织 分隔成小叶。
根据脂肪细胞结构和功能的不同，脂肪组织分为两 类：WAT、BAT。
3
白（黄）色脂肪组织（WAT）
黄色（在某些哺乳动物呈白色），即通常所说的脂肪组织。 它由大量单泡脂肪细胞集聚而成，细胞中央有一大脂滴，胞 质呈薄层，位于细胞周缘，包绕脂滴。在HE切片上，脂 滴被溶解成一大空泡。胞核扁圆形，被脂滴推挤到细胞一 侧，连同部分胞质呈新月形。 黄色脂肪组织主要分布在皮下、网膜和系膜等处，约占成 人体重的10％ 功能：是体内最大的贮能库，参与能量代谢，并具有产生 热量、维持体温、缓冲保护和支持填充等作用。在一般正 常情况下，人体所消耗的能源物质60%～80%来自体内的 糖分，在短期饥饿情况下，则主要由体内的脂肪供能。