| 導讀 | 琥珀酸（succinate）,，一種新陳代謝的產(chǎn)物,，能夠促進熱量的產(chǎn)生,。科學家們發(fā)現(xiàn)：通過喂食含有琥珀酸的水可以阻止高脂肪飲食的小鼠發(fā)胖,！他們證實,，這一原本“不起眼”的分子可以促進棕色脂肪的燃燒。 |
通常,，減肥有兩種方式：少吃（減少熱量的吸收）,、運動（消耗更多卡路里）。7月18日,，《Nature》期刊新發(fā)表一篇文章,，揭示了一種更為簡單的方式，有望為解決人類肥胖問題提供指示,。
哈佛大學醫(yī)學院,、Dana–Farber癌癥研究所的科學家們找到了一個“神秘分子”——琥珀酸（succinate），證實它可以激活小鼠體內(nèi)的棕色脂肪,，促進脂肪燃燒,。
棕色脂肪“特殊”的地方
*，我們機體含有兩類顏色截然不同的脂肪細胞：白色脂肪和棕色脂肪,。其中,，白色脂肪堆積在皮下，負責儲存多余熱量,，引發(fā)肥胖,；而棕色脂肪會燃燒脂肪將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚遣溉閯游锉３煮w溫的關鍵,。
相比于白色脂肪,，棕色脂肪細胞含有更小的脂滴（Lipid droplets）、更多的線粒體,。線粒體大家很熟悉,，能量代謝的主要場所。脂滴是一種細胞器,，負責調(diào)控細胞的能量平衡,。
為什么線粒體更多呢？我們都知道,，線粒體中能量代謝的主要通路是三羧酸循環(huán)（TCA）——將葡萄糖,、乳酸和脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)降解為二氧化碳，并利用存儲于營養(yǎng)物質(zhì)中的能量產(chǎn)生高能電子,。這些電子會進一步促進質(zhì)子（氫離子，H+）從線粒體內(nèi)部進入細胞器內(nèi)外膜之間的空間,。通常情況下,，質(zhì)子會通過一種跨膜復合蛋白ATPase重新進入線粒體基質(zhì)中，ATPase會利用儲存于質(zhì)子鏈中的能量將ADP分子轉(zhuǎn)化為攜帶能量的ATP分子，從而產(chǎn)生機體使用的大部分能量,。
但是對于棕色脂肪而言,，質(zhì)子會選擇另一種線粒體內(nèi)膜蛋白，即解偶聯(lián)蛋白1（uncoupling protein 1,，UCP1）,。這種轉(zhuǎn)運體會將質(zhì)子運輸與ATP生成過程分離，有效地將電子傳遞鏈的能量浪費掉,。
這意味著,，棕色脂肪能夠?qū)⒖防镒鳛闊崮芟牡簦?/strong>這一的能力吸引了大家的興趣，科學家們希望借此過程解決肥胖問題,。
促進棕色脂肪“燃燒”,？
如何激活棕色脂肪燃燒？關鍵的問題在于找到棕色脂肪消耗卡路里的“開關”,。從宏觀上看,，這一問題的答案是暴露于寒冷中，因為寒冷會促進棕色脂肪的燃燒,；從分子上看,，科學家們推測：大腦感受到冷，并將這一信號通過由β-腎上腺素受體（β-adrenergic receptors）介導的過程傳遞給棕色脂肪,。
但是靶向這一受體的藥物并沒有成功阻止肥胖,。所以科學家們不得不尋找其他通路。Dana–Farber癌癥研究所的Edward T. Chouchani和團隊從尋找棕色脂肪*的代謝物開始,，這些代謝物在寒冷的環(huán)境中濃度會增加,。終，他們發(fā)現(xiàn)了琥珀酸——TCA循環(huán)中一個代謝中間體,。
TCA循環(huán)通常被認為是發(fā)生于細胞內(nèi)的過程,。所以，大多數(shù)琥珀酸被同一細胞所消耗,。但是,，一些琥珀酸會進入血液。研究團隊證實,，血液中的琥珀酸會釋放一個關鍵的機制,，促進肌肉活動，所以寒冷環(huán)境下小鼠會發(fā)抖,。
為了追蹤血液中循環(huán)的琥珀酸,，Edward T. Chouchani團隊給小鼠注射了帶有重碳同位素標記的琥珀酸。結(jié)果發(fā)現(xiàn),，這些琥珀酸會在棕色脂肪中優(yōu)先累積,。這意味著,，琥珀酸與脂肪組織有關聯(lián)。
真正有意思的是,，當飲用含有琥珀酸的水持續(xù)4周后,，即便食用高脂肪食物也會阻止小鼠發(fā)胖。而且,，這些代謝物依賴于UCP1——琥珀酸大多數(shù)有益的代謝作用在缺乏UCP1蛋白的突變小鼠中都不存在,。
所以，琥珀酸負責激活棕色脂肪中的熱量產(chǎn)生,、卡路里消耗,。
琥珀酸究竟如何調(diào)控熱量產(chǎn)生？在TCA循環(huán)中,，琥珀酸會被琥珀酸脫氫酶催化分解,，產(chǎn)生活性氧（ROS）分子——被認為可以促進棕色脂肪產(chǎn)生熱量。因此,，研究團隊認為,，琥珀酸聚集會導致琥珀酸脫氫酶的活性增加，從而上調(diào)ROS水平,，終加快卡路里燃燒,。
然而，科學家們并不清楚,，棕色脂肪細胞內(nèi)TCA循環(huán)中的琥珀酸作用是否真的足以改變ROS水平,、產(chǎn)生熱量。他們推測：琥珀酸可能會引發(fā)尚未被發(fā)現(xiàn)的棕色脂肪信號系統(tǒng),；或者,，身體的另外一些部位，例如大腦,，同樣也能感受到循環(huán)的琥珀酸,，然后將信號傳遞給棕色脂肪促進后者燃燒。
“喝水減肥”,？
當然,，人類與小鼠不同，明顯的差異就是人類體型較大,。因此,，我們比小鼠更擅長保暖，但是散熱較差,。也許正因為這些原因,，棕色脂肪在我們身體內(nèi)所占比例要低很多。此外,，隨著年齡的增長,，棕色脂肪會減少,。這些特性可能會限制棕色脂肪的代謝活動,。
但是,，這一研究依然給了我們新驚喜。此前,，我們從未認為TCA循環(huán)的中間體是代謝的關鍵因素,。如果未來琥珀酸被證實可以促進人體的脂肪燃燒，或?qū)榻鉀Q肥胖提供新思路,。
責編：風鈴
參考資料：
Mice given metabolite succinate found to lose weight by turning up the heat
An unexpected trigger for calorie burning in brown fat
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