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让脂肪细胞加《jia》速燃脂「zhi」,《自然》研究发现全新方【fang】向

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  来源:学术经纬

  近日,来自加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的科研人员在顶尖学术期刊《自然》发表论文,他们在脂肪细胞中发现了一条全新的代谢途径,调节能量消耗和产热。

  令科学家们大感意外的是,脂肪细胞的这条代谢途径与糖原(glycogen)的储存和消耗有关。这意味着,我们或许可以通过调节糖原代谢,为减肥和整体改善代谢健康提供新的方法。

  当我们吃下很多碳水化合物,人体将碳水化合物分解为葡萄糖,作为细胞的主要燃料来源。暂时用不上的葡萄糖则会形成糖原,储存在肝脏和肌肉细胞中,以备突然需要能量或维持血糖水平时所用。

  然而,糖原在脂肪细胞里的作用远不止简单的能量储存。这项新研究发现,糖原的周转提供了一个信号,让脂肪细胞处理能量的方式产生重大转变——比如,从储存能量转变为燃烧能量。

  人体有两种形式的脂肪组织,其中白色脂肪组织是囤油好手,脂肪细胞以单颗大油滴的形式储存能量;另一种褐色脂肪组织却相反,是燃脂小能手,细胞内有很多小颗粒油滴和线粒体,把脂质转化为热量。在白色脂肪组织中,还有一些颜色较深的米色脂肪细胞,可以在一定条件下被激活,燃烧能量。

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褐色脂肪细胞的示意图:细胞内有许多线粒体(紫色)和分散的小脂滴(黄色)(图片来源:参考资料[2];Credit:Scientific Animations, CC BY-SA)

  自从在人体中证实有这些不同的脂肪细胞后,一种治疗肥胖症的思路就产生了:设法让脂肪细胞“褐化”,让它们多耗能、多产热。

  在这项研究中,科学家们发现,脂肪细胞的褐化有赖于它们制造并降解糖原的能力。具体来说,糖原的这种周转会驱动脂肪细胞持续表达一种叫做UCP1(解偶联蛋白1)的蛋白,这个信号告诉细胞,可以安全地“解偶联”ATP分子的生成,从而更快地燃烧能量。

  “解偶联是一种产热的方式,在这个过程中有助于平衡能量的储存和消耗。因此,这条代谢通路的存在,确保只有那些储存了足够能量的脂肪细胞可以燃烧产热。”研究人员解释说。

  通过小鼠实验,研究人员证实糖原调节并促进了脂肪代谢:糖原周转程度越高,代谢过程越强,脂肪燃烧速度越快,对于肥胖小鼠来说,体重减轻的效果也就越好。

  而在肥胖症患者或是易发胖人群中,这个调节过程涉及的一些基因被发现表达量偏低,说明脂肪细胞中的糖原通路对于燃烧掉多余的脂肪十分必要。

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