激活後其介導的非顫抖性產熱（NST）是一種有效的能量消耗機制，將之運用於肥胖和糖尿病等代謝功能障礙已成爲了近年來的研究熱門。 這些研究人員發現一種非常常見的被稱作不變自然殺傷T細胞（invariant natural killer T cell, iNKT細胞）的免疫細胞在發起一系列複雜的調節和加強體重減輕的事件中發揮着關鍵性作用。 在這項研究中研究人員證明在撤除外部刺激之後，米色脂肪細胞會逐步失去形態學和分子特徵，直接獲得白色脂肪細胞樣特徵，而繞過過渡態的前體細胞階段。 研究人員發現米色向白色脂肪細胞方向的轉變與線粒體數目下降，自噬增加以及MiT/TFE轉錄因子介導的溶酶體生成激活有密切關聯。
- 還有幾顆丹尼索瓦洞穴出土的牙齒也尋獲粒線體，而且這些臼齒特別大，型態前所未見。
- 值得注意的是，小鼠白色脂肪細胞中對胰島素抵抗的發生會導致巨噬細胞發生促炎反應。
- 白色脂肪細胞內塞滿了脂肪分子（以甘油三酯的形式）用來儲存能量以備不時之需，而白色脂肪過多就會導致肥胖、胰島素抵抗性、代謝綜合徵和2型糖尿病等疾病。
- 所以很可惜地，2010 年尼安德塔人基因組論文發表時，魯賓沒有參與到最後。
- 動物對環境的適應是一個能動的過程，動物通過啓動與抗冷性有關的基因表達，給出在逆境中的保護措施，才能協助動物自身渡過難關。
- 它與白色脂肪起源於完全不同的幹細胞分支，棕色脂肪起源於骨骼肌發育，由交感神經支配，在鎖骨上、頸部以及脊柱中能觀察到它們的身影。
這種代謝表型促進脂滴以三酰甘油（TAG）形式健康的儲存脂質，保持了較低的基礎脂解作用、脂肪從頭合成，並分泌有益的生物活性脂質（如羥基脂肪酸酯FAHFAs和12，13-diHOME）和脂肪因子（如瘦素和脂聯素）的分泌。 在肥胖或脂肪營養不良狀態下，脂肪細胞表現出相反的特徵，其分泌因子（如脂肪酸、神經酰胺、細胞因子和脂肪酸結合蛋白FABP4及視黃醇結合蛋白RBP4）促進慢性炎症和全身胰島素抵抗（紅色途徑）。 脂肪細胞代謝的多個方面都是藥物開發的有價值的潛在治療靶點（紅色星號）。 通過抑制HSL（激素敏感脂肪酶）與 ChREBP（碳水化合物反應元件結合蛋白）之間的相互作用，能夠提高質膜磷脂中MUFAs（單不飽和脂肪酸）的含量，進而激活DNL和增強胰島素信號。 DNL的增強有助於有益脂質的合成，如 FAHFAs，從而提高全身胰島素敏感性。
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在前瞻性隊列中，基線時的高基礎脂解率和低應激脂解率能夠預測後期胰島素抵抗的發生。 來自脂肪酶缺陷小鼠模型和PLIN1缺陷患者的研究也表明脂肪細胞脂解作用對胰島素抵抗的貢獻。 胰島素介導的肝臟葡萄糖生成抑制受損是胰島素抵抗的一大顯著特徵（圖7）。 胰島素對肝臟葡萄糖生成的急性抑制與胰島素誘導的WAT脂解抑制有關。 由於向肝臟輸送的脂肪酸減少，肝臟中丙酮酸羧化酶活性降低，因此降低了肝臟的乙酰輔酶A濃度和葡萄糖的生成。 在高脂飲食引起的胰島素抵抗的齧齒動物中，胰島素抗脂解作用受損，從而促進肝臟葡萄糖生成。
因此，原本膜兩側的氫離子濃度差所建立的「位能」可以用來產生 ATP，如今卻無法合成，這些位能最終只能轉換成熱能散逸（Nedergaard & Cannon, 2018）（圖三）。 就像電影院的故事一樣，有了後門鑰匙的顧客不再買票從正門光顧，反而從後門進入，電影院不能獲得利益（ATP），顧客還會製造髒亂，造成電影院負擔（形成熱量散失）。 再回到故事中，雖然好想在電影院裡觀賞鬼滅之刃，但電影票好貴！
棕色脂肪活化: 脂肪分兩種：白色脂肪、灰色脂肪
多年嘗試後，他決定放棄埃及木乃伊（埃及木乃伊的基因組在 2017 年成功），改以遺傳與智人差異較大的尼安德塔人為研究對象。 當你現在有能力專注閱讀這篇電子報，我就必須告訴你：很遺憾的，你的棕色脂肪已經退化許多啦！ 成年人也有棕色脂肪，但比小時候還要少許多，分佈在頸部、鎖骨上方、肩胛骨、脊椎旁和腎臟周圍（Zoico et al., 2019） （圖四）。 上一段提到，我們已獲得了電影院的後門鑰匙，這把鑰匙就是 FFA，而電影院的後門就相當於粒線體內膜上的 UCP1。 FFA 可以結合並活化 UCP1，當 UCP1 被啟動後，氫離子就從 UCP1 流入基質，而不是從 ATP 合成酶了。
在脂解長期激活條件下，脂肪細胞釋放的脂肪酸被巨噬細胞吸收並導致脂質累積。 這種清除脂肪酸的作用與泡沫細胞在動脈粥樣硬化斑塊中積累膽固醇酯的情況類似。 在小鼠模型中，肥胖與巨噬細胞中脂滴積累和溶酶體生物發生激活相關，從而導致TAG分解代謝。
棕色脂肪活化: 代謝學人–代謝典藏 |Nature綜述：脂肪代謝全攻略 （下篇）
他們將小鼠置於低溫環境——4℃以下，20天后，相比於30℃以下的小鼠，低溫環境的小鼠的腫瘤抑制程度達到了80%。 除了寒冷暴露外，研究人員還使用腎上腺素受體激動劑治療攜帶腫瘤的小鼠，也顯着抑制了體內腫瘤生長和腫瘤細胞增殖。 棕色脂肪和白色脂肪之間，似會彼此抗衡，皮下和內臟脂肪愈多，棕色脂肪量會變少且活性也會降低。 根據《臨牀研究期刊》2013年一項研究指出，長時間暴露低溫下除了刺激棕色脂肪活性外，棕色脂肪組織體積也會增加，另外也有研究者認為，運動、兒茶素、咖啡因等可能也有促進棕色細胞增生的效果。
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肥大的脂肪細胞在嚴重代謝應激下易發生焦亡，這是一種促炎性的程序性細胞死亡形式。 肥胖WAT中死亡的脂肪細胞數量增加，從而招募巨噬細胞形成冠狀結構。 被招募來的巨噬細胞表現爲促炎M1樣表型，併產生一系列細胞因子和趨化因子。
棕色脂肪活化: 嬰兒和幼兒的棕色脂肪比成人多得多，但成年人的一生中確實會保留一些棕色脂肪。這一事實只有科學家在過去的二十年中得到證實，2009年，三個不同的研究小組在《新英格蘭醫學雜誌》上發表了論文， 表明成年人仍然可以檢測到棕色脂肪，並且在體重調節中起著重要作用。
給小鼠或大鼠飲用酒精水可以增加BAT的含量(Huttunen等，1988、1990；Elsukova等，2001)。 棕色脂肪活化 BAT主要作用是調節機體溫度,參與能量的消耗,因而與保持機體重量也有關。 人和哺乳動物體內的脂肪組織可分爲白色脂肪組織和棕色脂肪組織。
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本實驗使用的設備爲平生公司的小動物PET/CT（型號：Super Nova®），該設備的大號動物艙內徑爲89mm，橫向有效視野爲100mm，該尺寸滿足實驗用肥胖大鼠、鼠兔、豚鼠的體寬。 對於有疼痛困擾的糖尿病患者，我們除了避免喝溫熱水，甚至慢慢訓練自己喝冰冷的開水之外，其次要避免熱敷或者泡熱水，以減少局部發炎所造成的神經痛問題，也可以減少黴菌與細菌的感染機會。 山葵含有異硫氰酸烯丙酯，是其刺激性味道的來源；這種有機硫化合物也存在於一些十字花科的植物，如芥菜、蘿蔔等。 以平均而言，蛋白質佔總體重的20%左右，同時也是人體新組織生長、形成、修復和調節許多代謝途徑所必需的營養素。
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因此，研究人員調查了肥大細胞對脂肪細胞UCP1誘導的影響。 TIB64肥大細胞通過釋放組胺和IL4對寒冷作出反應，這種介質刺激了脂肪細胞UCP1表達和3T3-L1介導的脂肪分解。 在冬天人體皮下白色脂肪組織（SC WAT）會增加棕色脂肪細胞基因的表達。 對齧齒動物的研究表明，在棕色脂肪細胞基因響應中有許多免疫介質是很重要的。 近日，糖尿病領域權威雜誌Diabetes上發表了一篇研究文章，研究人員在體型較瘦的人體上研究了SC WAT季節性棕色化響應。
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可以看出趨勢是，猛獁象分佈的範圍愈來愈窄，遺傳型號也愈來愈少。 圖／參考資料 2第一，如果環境中的 棕色脂肪活化2025 DNA 來自死亡多時的動物，那麼各地區應該都會見到類似現象。 不過這項研究中有 4 個方向，支持沉積層之 DNA 源於族羣規模大減，卻依然活跳跳的猛獁象。 一種動物在滅團以前，通常個體數目持續降低，少到一個程度後，還能留下化石的機率已逼近 0 。 如果環境樣本能保存成千上萬年，那麼定序其中的 DNA 片段，再加上化石、花粉等不同線索，便有希望窺見古時候的生態系。 棕色脂肪產熱的訊息傳遞是透過 NE、cAMP、PKA 的傳訊途徑完成，導致脂肪酶分解脂質，產生 FFA。
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實驗註明：因棕色脂肪在肩胛骨分佈較多，本實驗主要探究高原鼠兔實驗組和對照組在肩胛骨處棕色脂肪激活狀態。 Super Nova® PET/CT系統擁有130mm單牀位軸向掃描視野範圍，可在一個牀位下完成鼠兔軀體掃描，能夠及時有效獲取脂肪代謝動態圖像信息。 🔺棕色脂肪因為含大量粒線體，以至成棕色，主要功能是產生熱能「將脂肪轉化為熱量燃燒」，通常儲存於肩胛間區、腋窩及頸後部接近脊椎深處，幫助維持體溫。 白色脂肪就是我們平常所說的皮下脂肪及內臟脂肪等，負責儲存攝取食物後所產生的脂肪(熱量)。 較晚被發現的脂肪組織，為白色脂肪細胞與棕色脂肪細胞的中間表型，大部分混在白色脂肪裡，由白色脂肪褐變（褐化）產生。
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在妳的意識察覺之前，大腦就已經偵測到可能的威脅或危險，並傳送訊號給身體，以做好準備，採取行動。 這個反應有部分是生理性的，呈現的方式是心跳加速、腎上腺素激增，以及呼吸短促——這些都是要讓妳能夠快速行動，不是逃跑就是防衛。 這也是由皮質醇所觸發所的情緒性反應，在兩個情境中呈現的方式是立即感到恐懼。 你可以把焦慮想像成你對事件或情境的化學反應：如果沒有值得信任的資源、訓練和適當的時機，這樣的化學反應可能會失控——但焦慮也可以被控制並運用，以達成好的結果。 我們被很多東西過度刺激，包括害怕錯過（FOMO，fear of missing out，中文為錯失恐懼症），不論這種感受是否是因為使用 棕色脂肪活化 IG、推特或臉書，還是看網路新聞所造成的。
白色脂肪同時也是身體裡瘦素的主要分泌合成來源，瘦素是一種肽類激素，在促進人體脂肪燃燒、分解的方面起著關鍵的作用，能刺激中樞讓人降低食慾、抑制飢餓，讓脂肪減少，對人體肥胖與其他生理作用有著關鍵的作用，也引起學界的熱切關注。 同樣身為脂肪細胞，棕色和米色脂肪細胞雖然也會分泌瘦素和脂聯素。 但相對於白色脂肪而言，它們佔身體比例太少，因此棕色和米色脂肪不太可能成為人體循環中瘦素、脂肪分泌蛋白激素（脂聯素）的主要分泌來源。 有許多的研究證明運動可以增加棕色脂肪的活躍性，更不用說經常運動對新陳代謝和身體成分還有許多其他好處。 最近一項值得注意的研究結果表明，運動可以改變稱為虹膜素的激素的產生，這種激素具有幫助白脂肪從根本上模仿棕色脂肪的積極作用的能力。 肌肉細胞活躍後釋放出虹膜素，從而通過將葡萄糖等營養物質引入細胞來幫助我們穩定血糖水平，控制體重並從運動中恢復。
在生物體內，脂肪酶的功用是水解脂肪，產生小分子的遊離脂肪酸（Free fatty 棕色脂肪活化 acid, FFA），它在棕色脂肪產熱過程中正是扮演「鑰匙」這項重要角色。 首先，ATGL 先將三酸甘油酯水解成二酸甘油酯，接著由 HSL 將二酸甘油酯水解成單酸甘油酯[註1]，最後再由MGL將單酸甘油酯水解成 FFA （Nedergaard & Cannon, 2018）。 經過一連串 NE、cAMP、PKA 的訊息傳遞、脂質分解，細胞終於產生 FFA 這把開啟產熱之門的鑰匙！ （圖二）接下來就讓我們慢慢從細胞質看向粒線體，並繼續說電影院的故事。 自從發布這個好消息後，好評就像訊息傳遞一樣一傳十、十傳百的擴散開來，大家都興奮的想趕快到電影院跟風一波。 像發布電影上映消息一樣，交感神經分泌了作為產熱訊號的神經傳導物質——去甲基腎上腺素（Norepinephrine, NE），開啟一連串的訊息傳導。
且飲食誘導肥胖抵抗 DIO-R大鼠的白色脂肪組織中，UCP2 棕色脂肪活化2025 mRNA峯面積爲352±30，DIO大鼠爲101±12。 在暴露於冷刺激（4°C）後，用薑黃素處理的小鼠，在腹股溝WAT中，表現出適應性產熱增加，血液去甲腎上腺素濃度，和特徵性BAT基因表達的增加。 肥胖是糖尿病、心肌梗塞、腦梗塞等疾病的主要原因，目前除了減輕體重以外沒有根本的治療方法。 在遠程辦公普及的現代，由於生活方式的變化，日常生活的活動量減少，肥胖症增加的情況令人強烈擔憂。
棕色脂肪活化: 棕色脂肪組織影響因素
另外，如前所述，脂肪組織巨噬細胞中的脂質也可能來源於脂肪細胞釋放的脂滴衍生的外泌體樣囊泡。 因此，WAT中脂肪酸的淨釋放收到脂肪細胞脂質動員和脂肪組織巨噬細胞溶酶體活性的共同調控。 在人體中，脂肪細胞和巨噬細胞對於WAT脂肪酸釋放的重要性目前尚不清楚。
通過基因敲除技術，使小鼠UCP1基因失活後，其對寒冷不耐受（Nisoli，1998）。 去甲腎上腺素是交感神經的主要遞質，冷暴露條件下，交感神經末梢釋放NE激活組織，是產熱增加的生理基礎(HimmsHagen，1990；Baumuratov等，2003；Baumuratov等，2005)。 寒冷刺激,脂肪細胞周圍交感神經末梢釋放的去甲腎上腺素，通過作用於棕色脂肪細胞上的受體，使細胞內cAMP濃度發生改變，最終影響甘油三酯分解爲甘油和脂肪酸。 爲了驗證寒冷暴露誘導的腫瘤生長抑制的關鍵是否來自腫瘤和活化的棕色脂肪細胞之間血糖競爭，研究人員在實驗環境中實施了高糖餵養。 當用15%葡萄糖餵養時，低溫環境中的小鼠腫瘤細胞開始增殖，腫瘤缺氧，微血管密度和炎症與常溫小鼠達到了一致程度，表明高糖餵養在很大程度上恢復了冷暴露下的腫瘤糖酵解。 在寒冷刺激下，身體自然顫抖能刺激骨骼肌釋放許多內分泌因子，從而促進棕色脂肪和米色脂肪活動，提升活性開始燃燒。
PGC1α是另一種在棕色和米色脂肪細胞中，特異性表達的輔助因子，可刺激參與產熱，和線粒體生物發生的幾個基因的轉錄。 研究發現，在 A/J 品系小鼠的脂肪組織中，用高脂肪飲食餵養小鼠，會增加小鼠體內 UCP2 表達，預防肥胖。 通過這個過程，UCP1將呼吸與 ATP 合成解耦，從而以熱量的形式引起能量耗散，同時刺激高水平的脂肪酸氧化，產生熱量。 而 ，是一種獨特的線粒體膜蛋白，致力於適應性產熱（一種由低溫活化的米色和棕色脂肪細胞介導的耗能過程；），這是一種由棕色脂肪細胞執行的特殊功能。 此外，補充過白藜蘆醇的小鼠的BAT，顯示出更大的線粒體結構和DNA含量，能量穩態特徵相關的基因表達顯著增加，包括參與脂肪酸氧化的PPARα。