人體所有的脂肪組成中，還有一類被稱作棕色脂肪組織的類型，它的作用主要是通過消耗糖和其他分子來為身體供能。
左側為棕色脂肪組織未激活狀態，右側肩胛部位的棕色脂肪組織被激活。（圖片來源：羅格斯大學）棕色脂肪組織（BAT）內含有大量線粒體，可以高效地「燃燒」糖類和脂質，並以熱能的形式產出。因此它一直被視為自身解決肥胖和糖尿病的最佳組分。今日發表在《自然》上的研究，再次印證了BAT的強大防肥胖功能，其同樣能夠解決肉蛋奶食物代謝中的肥胖元兇——支鏈胺基酸。
撰文丨楊心舟隨著生活水平提升，全世界的肥胖人口正在迅速增加。許多人一邊毫無節制地攝入能量，卻又一邊希望自己逐漸變大的肚子能瞬間消失。但是，脂肪作為一種功能性的代謝產物，它本身只是人類用來儲能和抵禦寒冷的，無論你攝入的是糖、蛋白質還是油脂，只要體內能量過剩，它們就會經過生化循環變成脂肪儲存起來。脂肪對遠古時期食物來源不足、生存環境惡劣的人類來說，是一種完美的身體組分。
而像平時肉眼可見，聚集在腹部的主要是皮下脂肪，屬於白色脂肪組織（WAT），白色脂肪組織中會含有一些大的脂肪液滴，它的作用也是收集、儲存著來自身體各處多餘的脂肪。這些聚集在腰腹部的脂肪的確已經被研究證實會提升患心臟疾病、糖尿病的風險。而同樣屬於白色脂肪組織的內臟脂肪的威脅更大，附著在內臟器官上的脂肪過多，會給器官的正常運作帶來額外負擔。
但是，人體所有的脂肪組成中，還有一類被稱作棕色脂肪組織（BAT）的類型，它的作用恰恰相反，主要是通過消耗糖和其他分子來為身體供能。因為BAT中聚集著許多含鐵的線粒體，其才呈現出棕色，這也是它與白色脂肪組織最明顯的區別。
身體內幾種脂肪組織類型，棕色脂肪組織（左）、白色脂肪組織（中）、米色脂肪組織（右）很長一段時間，科學家都認為棕色脂肪只存在在一些小型哺乳動物和新生兒體內。上個世紀初期，一些解剖學家從成人的肩膀和脖子附近發現了一些「腺體」，其形態學特徵就與動物中的棕色脂肪組織一樣。只不過科學家一直苦於沒有方法能直接在成人體內證明BAT的存在，直到2002年，才誕生了一种放射性示蹤劑，人們終於可以追蹤BAT儲存的具體位置並探究BAT的功能。
隨著年齡增長人體內棕色脂肪組織會減少隨著之後對BAT的深入研究，科學家已經將BAT定義為一個重要的產熱器官。它運作的方式不是類似於打寒顫的物理產熱，而是一種通過燃燒多餘能量的生化產熱方式。這是人類在演化過程中用來抵禦寒冷的機制。例如，嬰兒剛出生時顫抖行為還沒有發育成熟，必須依靠BAT來維持低溫時的體溫。而隨著年齡增長，體內的BAT含量也會下降，這一定程度上也能解釋為什麼人進入中年後會有「發福」的現象。
耗能產熱的棕色脂肪現在科學家已經發現，棕色脂肪主要是通過其中線粒體內膜上的解偶聯蛋白1（Uncoupling protein 1，UCP1）來發揮作用。UPC1可以讓脂質和碳水化合物在氧化分解後，不走向ATP合成，而只是單純地向周圍散發熱量，因此UPC1也被稱作產熱素。這是所有恆溫動物細胞都存在的一種溫度維持機制，特殊的是，UCP1在棕色脂肪組織中的表達量非常高，因此BAT產熱能力也遠高於普通水平。
在2009年發表在《新英格蘭醫學雜誌》的研究中，科學家已經通過含放射性元素的糖分子確認，棕色脂肪組織是糖類和脂肪酸的代謝中心區域。同時他們也發現棕色脂肪組織會在18~19℃的環境溫度中開始發揮作用。
2012年的一項研究中，科學家讓6名男性自願者在不能活動的情況下，連續3小時穿著冰涼的外套——外套裡循環流動著18℃的水，這個溫度足以降低他們的體溫，又不至於讓他們不斷打顫。與正常室溫相比，這6名男子在3個小時內多消耗了250千卡的熱量。如果每天都多消耗250千卡的話，那麼只需兩周他們就能多減掉大約1千克的贅肉。
現在，BAT分解糖和脂質分子的機制已經研究得比較清楚了，但是除了這兩類分子，飲食中蛋白分解產生的胺基酸也是主要的代謝產物。大量攝入肉蛋奶類食物，會顯著提升身體內支鏈胺基酸（BCAAs）的水平，甚至在一些運動補劑中為了保證肌肉增長也會添加許多BCAAs。而在人體必需胺基酸中，亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸都屬於BCAAs。
現有的研究已經發現，過量的BCAAs與許多代謝症候群有著直接聯繫，血液中BCAAs水平過高會顯著提升肥胖和心血管疾病的風險。今年6月發表在《糖尿病》上的研究，就指出控制BCAA的代謝過程，是解決肥胖和糖尿病的重要措施。
那麼棕色脂肪組織有沒有可能也能擔任起清除BCAAs的重任呢？
分解支鏈胺基酸今日發表於《自然》的研究給出了肯定的答案。在研究中，來自加州大學舊金山分校的Shingo Kajimura選取了BAT活性不同的自願者，分別檢測了他們在不同溫度條件下體內代謝分子的變化情況。結果Kajimura意外發現那些體內BAT活性較高的人，在低溫時血糖濃度沒有變化，但是血清中纈氨酸的含量顯著下降了。在進一步的分析中，他發現不光是纈氨酸，包括亮氨酸和BCAAs總體的水平都和棕色脂肪組織呈負相關的關係。
為了排除這些BCAAs被身體吸收，他檢測了對BCAAs吸收率很高的骨骼肌，但也沒有發現肌肉比例隨著溫度發生了明顯變化。那麼這些BCAAs去哪了？他們使用了類似追蹤糖類分子的方法，通過放射性示蹤劑追蹤了亮氨酸的走向，結果最終在棕色脂肪組織中找到了大量從血清中消失的亮氨酸。
並且，這些棕色脂肪組織中用於催化BCAAs的支鏈胺基酸轉氨酶的表達水平非常高，最終這些胺基酸進入了線粒體中被分解，釋放出熱量。Kajimura團隊還發現了，這些胺基酸是如何進入線粒體的。SLC25A的蛋白家族承擔了這項重要任務，而在人類中SLC25A44是主要的轉運把關蛋白。在小鼠中將該家族的蛋白失活後，棕色脂肪組織也無法再處理這些支鏈胺基酸，因此BAT也會變得比正常小鼠更大。
SLC25A失活的小鼠，棕色脂肪組織要更大（右）文章的共同作者，羅格斯大學的Labros S. Sidossis教授表示：「這項研究首次發現了棕色脂肪組織更多有意思的作用，而許多支鏈胺基酸補劑並不適用於那些年長的或已經有肥胖跡象的人群。」
保證BAT高活性並不難既然棕色脂肪組織有如此多的作用，如何增加棕色脂肪的含量呢？大部分研究都已經確認，低溫會激活BAT的活性。也就是大約19℃的環境，能夠讓人感覺到涼意卻又不至於冷到發抖時，棕色脂肪組織就會幫助你燃燒體內的各種代謝分子產熱。在2013年的一項研究中，當受試者連續6周每天都在一間17.2℃的房間裡待2小時。只需要6周，他們會消耗比常人更多的卡路裡。
如果不想過冷，同樣可以選擇加入讓身體「過熱」的鍛鍊活動中，在鍛鍊後身體會產出一種被稱作鳶尾素的激素，可以誘導白色脂肪組織發揮和棕色脂肪組織一樣的作用，這些脂肪不僅會幫助減輕體重，還能控制血糖水平。
另外還有研究指出不充足的睡眠會擾亂體內激素水平，並且會抑制住棕色脂肪組織的活性，因此每日保持8小時的充足睡眠也能夠助力BAT發揮作用。總之，我們只需要稍微付出一點努力，連身體裡的脂肪都會幫助你減肥，那還有什麼理由不趕快行動起來呢？
來源《環球科學》
原標題：讓人變瘦的脂肪真的存在！