2013年 · 第05卷第08期

哺乳动物体内有两种脂肪组织，白色脂肪和棕色脂肪。白色脂肪以储存能量为主，棕色脂肪则以消耗能量产热，维持体温恒定。棕色脂肪组织约占体重的2%以下，棕色脂肪细胞富含大量线粒体和解偶联蛋白1(UCP-1)，线粒体产生大量的ATP，通过UCP-1的解偶联作用，转换成热量释放。棕色脂肪细胞也有大量的脂滴，与白色脂肪细胞不同，它们以多房小脂滴形式存在，更方便于被氧化利用。尤其在小型哺乳动物，为了适应外界环境的温度变化，棕色脂肪的作用显得更加重要。长期以来，人们认为棕色脂肪只存在于新生儿阶段，成人体内不存在棕色脂肪组织。然而，2009年五个独立实验室分别报道，成人体内存在棕色脂肪组织^[1,2,3,4,5]。他们采用正电子发射计算机断层扫描(PET-CT)方法，发现在颈部和锁骨上部位有氟代脱氧葡萄糖(¹⁸F-FDG)摄取增强区域；进一步通过组织活检证实，该部位组织形态学改变趋向于棕色脂肪，并表达大量UCP-1和过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活子1α(PGC-1α)，线粒体数量显著增加。这些研究首次证实成人体内存在棕色脂肪组织，该项发现，更重要的是给肥胖症的治疗点燃了新的希望。

棕色脂肪组织(BAT)被证明存在于正常成人体内，它的结构与功能有别于白色脂肪组织(WAT)，但二者均参与机体的物质和能量代谢。有证据表明BAT或WAT的功能失衡在肥胖症等代谢性疾病的发生发展中起一定作用。目前肥胖及其相关代谢性疾病的患病率逐年升高，日益加重国家卫生经济负担，已成为21世纪人类面临的最严峻的公共卫生危机之一，且缺乏有效的防治手段。对棕色脂肪的深入研究，有望为肥胖等代谢性疾病的防治提供新的思路和手段。

近30年来我国糖尿病患病率显著升高，最近10年糖尿病流行情况更为严重。2007–2008年中华医学会糖尿病学分会组织全国14个省(市)进行了糖尿病流行病学调查，结果显示我国20岁以上成人糖尿病患病率为9.7%，中国成人糖尿病总数达9240万，我国目前可能已成为糖尿病患病人数最多的国家。更令人担忧的是，这次调查还发现60.0%的糖尿病患者未得到及时诊断，这些患者存在很大风险，尤以高血糖危象为首发症状而就诊者，若诊疗不及时则有生命危险。

以往的观点认为，哺乳动物体内主要存在两种脂肪组织––白色脂肪(WAT)和棕色脂肪(BAT)^[1]。WAT的主要功能是以甘油三酯的形式储存能量，而BAT则通过产热来维持机体的能量代谢平衡。近年来，人们在WAT中发现了一种与BAT一样具有产热功能的所谓"米色脂肪"(beige cell)，这种现象也被认为是WAT棕色化^[2]。米色脂肪在能量代谢调控中具有重要作用，已成为一个新的肥胖治疗靶点。本文将阐述WAT棕色化的认识过程，以及促进米色脂肪组织分化与代谢过程中发挥重要作用的信号通路，并讨论利用WAT棕色化治疗肥胖的可行性。

哺乳动物体内的脂肪组织按功能主要分为白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT)^[1]。WAT主要以甘油三酯的形式储存机体摄取的能量，当能量摄入超出脂肪细胞的存储能力时，机体就会产生肥胖。与WAT不同，BAT主要通过氧化脂肪酸消耗能量。BAT一方面通过非颤抖性产热维持动物体温，另一方面可以消耗机体过剩的能量，维持能量平衡^[2]。基于BAT在消耗能量方面的作用，激活BAT活性可以增加肥胖患者的能量消耗，达到减肥和改善代谢的作用。因此，关于BAT的研究已经成为目前肥胖研究的热点。笔者将对近年来在BAT这一研究领域的重大进展和突破进行概述。

19世纪50年代，Mertz和Schwarz发现铬(chromium)具有调节血糖的作用^[1]；而后，有学者对长期肠外营养的患者予铬补充剂，发现能逆转葡萄糖耐量受损状态^[2]，由此提出"铬是人体必要的微量元素"的理论。近年来，大量研究发现铬具有逆转胰岛素抵抗和改善2型糖尿病的作用^[3,4]。本文就铬与胰岛素抵抗的分子机制进展做一综述。

我国20岁以上人群年龄标化的糖尿病患病率达9.7%^[1]，2010年我国成年人超重及肥胖流行状况调查结果显示，超重率[24 kg/m²≤体质指数(BMI)< 28 kg/m²]为30.6%，肥胖率(BMI ≥ 28 kg/m²)为12.0%^[2]。肥胖是引起胰岛素抵抗的重要原因，也是2型糖尿病(T2DM)发生发展过程中的主要风险因子，因此肥胖和超重人群的大幅增长无疑是我国糖尿病高发病率的基础原因之一。对普通人群和糖尿病患者进行体重管理对于糖尿病的预防及控制具有重要意义。

目前，对减少青少年腹型肥胖及2型糖尿病风险的最佳运动方式目前仍不清楚。美国匹兹堡大学医学院的Lee等探讨了无热量摄入限制下有氧运动(AE)与抗阻运动(RE)对青少年腹部脂肪、异位脂肪沉积、胰岛素敏感性及胰岛素分泌的作用。该研究纳入了匹兹堡大学医学中心儿童医院2007年11月至2011年10月招募的肥胖[体质指数(BMI)≥95百分位]青少年。纳入标准包括：12～18周岁、不运动(近3个月内除学校体育课外未参加系统体育锻炼)。排除近3个月内参加过系统体育锻炼者、体重有明显变化者(BMI变化>2～3 kg/m²)、内分泌紊乱者、病理性肥胖(如Prader–Willi综合征)患者、精神疾病患者及长期服用可能影响糖代谢及身体组分的药物者。

运动是糖尿病治疗的基石之一，也是心血管疾病和其他代谢性疾病非药物治疗的重要手段，但运动改善人体代谢的机制一直不甚明了。过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α(PGC–1α)是一类能介导能量代谢的转录共激活因子，运动可诱导肌肉组织表达PGC–1α，继而后者可促进脂肪燃烧，并有助于预防和改善肌肉萎缩。有趣的是，尽管通过转基因技术提高某类小鼠肌肉组织中PGC–1α的表达，但若小鼠静伏懒动，高脂饮食依然可以增加其胰岛素抵抗，这可能与葡萄糖代谢率和肌肉组织摄取葡萄糖受损有关。

骨骼肌脂肪堆积以及线粒体氧化能力下降与胰岛素抵抗相关。训练强度高的运动员尽管其肌细胞内脂类水平较高，但对胰岛素高度敏感，线粒体的氧化能力较强。荷兰马斯特里赫特大学医学中心的Phielix等对高氧化能力能否降低脂质引起的胰岛素抵抗进行了探讨。

儿童肥胖症和超重的情况在美国的儿童中呈流行状态，有三分之一的小学年龄的孩子是超重或肥胖的，且儿童肥胖症与过去认为只在成年人中发生的数种不良状况，包括2型糖尿病等密切。近期发表的中国健康与营养调查(CHNS)最新结果也表明，我国≥7岁的儿童中，11%属于超重人群；约42%的肥胖儿童合并至少1种心脏代谢危险因素；其中糖尿病前期和糖尿病患儿分别已达2770万和170万。