2014年7月28日

凉爽的温度改变了人类的脂肪和代谢

乍看上去

  • 在凉爽的环境中过夜过夜的男人,其棕色脂肪增加,且新陈代谢发生相应变化。
  • 这一发现暗示了改变身体能量平衡以治疗肥胖和糖尿病等疾病的新方法。
颈部和上背部的褐色脂肪。 PET / CT图像显示,冷暴露一个月后,患者的棕色脂肪(红色)增多,而热暴露一个月后,患者的脂肪完全消失。 研究人员的图像,由糖尿病提供

人类有几种类型的脂肪。白色脂肪可以储存额外的能量。白色脂肪过多(肥胖的特征)会增加2型糖尿病和其他疾病的风险。相反,棕色脂肪燃烧化学能产生热量并帮助维持体温。先前的研究表明,对寒冷的反应,动物和人类的白色脂肪细胞都具有棕色脂肪细胞的特征。

由弗吉尼亚州联邦大学的Francesco S. Celi博士和现在在澳大利亚加文医学研究所的Paul Lee博士领导的团队研究了环境温度对棕色脂肪和新陈代谢的影响。这项研究得到了美国国立卫生研究院糖尿病与消化与肾脏疾病研究所(NIDDK)和美国国立卫生研究院临床中心的部分支持。结果于2014年6月22日在线发布, 糖尿病.

研究人员有5名健康男性,平均年龄21岁,在马里兰州贝塞斯达市NIH临床中心的临床研究室居住了4个月。这些人白天进行定期活动,然后每天晚上返回自己的私人房间。第一个月房间的温度设置为24°C(75°F),第二个月房间的温度设置为19°C(66°F),第三个月又设置为24°C,第二个月为27°C(81°F) )剩余的月份。

每天晚上,参与者要至少暴露10个小时。他们穿着标准的医院衣服,只有床单。提供所有膳食,并仔细控制卡路里和营养成分并监控所有消耗。在每个月的月底,这些人进行了广泛的评估,包括能量消耗测试,肌肉和脂肪活检以及颈部和上背部区域的PET / CT扫描以测量棕色脂肪的量和活动。

在接触轻度感冒一个月后,参与者的棕色脂肪量增加了42%,脂肪代谢活性增加了10%。在中性温度的下一个月中,这些变化恢复到接近基线,然后在热暴露的最后一个月中被完全逆转。所有变化均独立于季节性变化而发生。

一个月冷暴露后棕色脂肪的增加伴随着饭后胰岛素敏感性的提高,在此期间志愿者被暴露于轻度的寒冷中。长时间暴露于轻度感冒还会导致代谢激素(如瘦素和脂联素)发生重大变化。身体组成或卡路里摄入量没有变化。

研究结果表明,人类可能通过增加棕色脂肪来适应凉爽的温度,这反过来又可能导致葡萄糖代谢的改善。在暴露于较高温度后,这些变化可以被抑制或逆转。

“在进行这项研究之前,最大的未知数是我们是否可以实际操纵棕色脂肪在人体内生长和收缩,” Lee说。 “伴随棕色脂肪增加的胰岛素敏感性改善可能为治疗葡萄糖代谢受损开辟新途径。”

— Carol Torgan博士

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参考文献: 温度适应性棕色脂肪组织调节人的胰岛素敏感性。 Lee P,Smith S,Linderman J,Courville AB,Brychta RJ,Dieckmann W,Werner CD,Chen KY,Celi FS。 糖尿病. 2014年6月22日。pii:DB_140513。 [Epub提前发行]。 PMID:24954193。

资金: NIH的国立糖尿病,消化与肾脏疾病研究所(NIDDK)和NIH临床中心;澳大利亚国家卫生医学研究委员会;澳大利亚糖尿病研究金;贝壳旅行团契;和昆士兰大学医学院。