【Cell系列综述】棕色脂肪分泌:产热之外的代谢调节

【Cell系列综述】棕色脂肪分泌:产热之外的代谢调节

来源:生物谷

近日,来自密歇根大学的代谢生物学家Jiandie D.Lin在国际学术期刊trends in endocrinology & metabolism发表了一篇综述性文章,在该文章中,作者对棕色脂肪产热功能之外的生理作用及相关研究进行了系统性总结。

棕色脂肪组织能够通过解耦联蛋白1(ucp1)介导的产热功能促进能量消耗。激活棕色脂肪功能会导致能量消耗增加,抑制肥胖,同时也会降低血浆中的葡萄糖和脂质水平,从而促进机体能量平衡。一直以来,呼吸作用解偶联以及热量产生被认为是棕色脂肪组织产生的主要代谢获益,但近些年来一些研究表明棕色脂肪细胞除具有解偶联促产热功能外,还能够通过分泌因子对能量代谢带来局部以及系统性影响。

该文章从以下几个方面对棕色脂肪通过分泌因子影响代谢进行了相关总结:

棕色脂肪是否能够通过产热非依赖性机制促进系统代谢平衡?

通过基因操作方法敲除ucp1会完全阻断棕色脂肪组织对呼吸作用的解偶联及产热作用,并且敲除小鼠对低温及其敏感,同时移除棕色脂肪组织除了会严重损伤低温诱导的产热,还会促使小鼠发生高脂饮食诱导的肥胖并出现肥胖相关代谢紊乱如胰岛素抵抗 和高脂血症。但将ucp1缺失小鼠放入室温环境进行高脂饮食诱导,ucp1缺失对高脂饮食诱导的肥胖影响甚微,与棕色脂肪移除小鼠的表型有很大不同。这表明棕色脂肪除通过ucp1介导的产热还能够通过其他机制调节全身能量平衡。

棕色脂肪分泌蛋白组:自分泌、旁分泌和内分泌功能

众所周知,白色脂肪组织能够释放一些重要的内分泌因子如leptin和adiponectin,但关于棕色脂肪以及米色脂肪分泌因子的研究仍然较少。一些研究表明棕色脂肪也能够合成多种信号分子,并通过自分泌 旁分泌和内分泌途径影响代谢机能。分泌蛋白组分析研究表明,棕色脂肪表达分泌的因子与白色脂肪有很大不同。

神经调节蛋白4(NRG4)

最近研究发现NRG4是在棕色脂肪中富集表达的分泌因子,在棕色脂肪形成过程中受到诱导表达。nrg4缺失会加速饮食诱导的肥胖以及相关代谢紊乱的发生,而在脂肪组织中过表达nrg4则具有相反表型。棕色脂肪分泌的nrg4可能对于全身代谢具有重要调节作用。

成纤维生长因子21(FGF21)

FGF21是由包括肝脏,棕色脂肪和骨骼肌在内的几种组织产生的内分泌因子,寒冷刺激会显著增加棕色脂肪组织中的FGF21 mRNA表达。FGF21对糖脂代谢具有重要调节作用,除此之外一些研究证明fgf21还能够刺激棕色脂肪产热基因表达以及白色脂肪棕色化发生。

除以上内容,作者还对棕色脂肪组织分泌的血管内皮生长因子(VEGF),骨形成蛋白(BMP ),白介素-6( IL-6),NGF,脂联素(adiponectin)以及其他激素和代谢物对代谢的影响进行了总结。

在文章最后,作者还对棕色脂肪分泌蛋白组学研究进行了总结和展望,对于代谢领域特别是棕色脂肪组织功能研究的研究人员具有一定指导意义。

(本文有删减)

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