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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
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)。
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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
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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。