Назвали гормон в честь Ириды, богини радуги, которая была посланницей греческих богов. По словам учёных, этот гормон посылает важные сообщения в наши жировые клетки. Иризин производится в мышцах и затем путешествует в наши жировые клетки и превращает висцеральный, накопленный белый жир в метаболически активный, сжигающий калории коричневый жир. Иризин действует на клетки белой жировой ткани, в которых у млекопитающих запасается жир. Воздействие гормона превращает их в клетки бурой жировой ткани, отвечающие за производство тепла. При введении в кровь иризин повышал расход энергии у мышей даже без изменения их подвижности и диеты. Это вызывало снижение массы тела и содержания сахара в крови у мышей, страдающих ожирением. Возможно, иризин найдёт применение как лекарство для людей, страдающих ожирением и диабетом.

Исходно было установлено, что вместе с другим белком он усиливает производство белка термогенина, или UCP 1, в бурой жировой ткани («буром жире»). Бурый цвет ей придает большое количество митохондрий. Эта замечательная ткань не запасает энергию, а тратит её. Происходит это потому, что при окислении органики митохондрии этой ткани не синтезируют АТФ, а переводят всю энергию в тепло. За это как раз и отвечает термогенин — он образует во внутренней мембране митохондрий поры, пропускающие протоны, что препятствует синтезу АТФ.

Бурый жир хорошо развит у новорождённых: относительная поверхность тела у них большая, дрожать они умеют плохо, а бурый жир помогает им греться. У взрослых людей почти весь бурый жир заменяется обычным, белым жиром (лишь небольшие участки бурого жира сохраняются в верхней части груди и на шее).

Однако в подкожном белом жире тоже могут развиваться клетки бурого жира (рис. 2). По своему строению и работе они не отличаются от «настоящих» бурых жировых клеток. Кроме того, зрелые клетки белой жировой ткани («белые» адипоциты) могут превращаться в клетки бурого жира («бурые» адипоциты).

Международная группа ученых из шести научных учреждений США, Дании и Италии решила выяснить, как повышение количества PGC1 в мышцах влияет на другие ткани. В результате удалось открыть важный механизм, который может помочь бороться с ожирением. Сначала было установлено, что после 3 недель бегания в колесе или плавания у тех же трансгенных мышей (с повышенным уровнем PGC1) резко (в 25–65 раз) возрастает количество термогенина в подкожном белом жире, и там увеличивается число «бурых» адипоцитов. Чтобы показать прямое воздействие мышечных клеток на жировые, ученые обработали культуру «белых» адипоцитов жидкостью, в которой культивировали мышечные клетки с повышенным содержанием PGC1. В результате белые адипоциты «побурели». В то же время, среда из-под обычных мышечных клеток не имела такого эффекта.

Затем учёные доказали, что иризин содержится в плазме крови мышей и людей. При физических упражнениях через несколько недель его уровень повышается в 1,5–2 раза. Терапевтический эффект иризина проверяли на мышах, вводя ген FNDC5 с помощью аденовирусного вектора, так что этот ген попадал в клетки печени. В результате печень мышей начинала в больших количествах производить иризин, и его уровень в крови повышался в 3–4 раза. Побочных реакций при этом не возникало. Через 10 дней уровень мРНК термогенина в подкожном белом жире увеличился в 13 раз, и там появились типичные бурые адипоциты.Тогда исследователи тем же способом увеличили содержание иризина в крови мышей особой генетической линии, страдающих ожирением и диабетом II типа (их клетки слабо реагируют на инсулин). Уровень иризина в крови у них повысился в три раза. При этом резко возросло потребление кислорода, а через десять дней слегка снизился вес, заметно упала концентрация глюкозы в крови после приема пищи и средняя концентрация инсулина.

Авторы отмечают, что многое еще предстоит сделать. Например, нужно установить, как повлияет более длительный прием иризина на массу тела и другие показатели. Нужно также найти рецептор, через который иризин действует на клетки. Так или иначе, а терапевтический потенциал этого белка очевиден. Но в клиническую практику он войдет еще не скоро. А пока — выход один. Нет, даже два: бегать или плавать!

По материалам Nature

Особенности жировых клеток | Интернет-издание «Новости медицины и фармации»

Статья опубликована на с. 22-23 (Укр.)

Жировые капельки появляются к третьему месяцу внутриутробной жизни и сливаются в жировые капли. В качестве соломки, которую зарождающийся организм старается себе подстелить в первые и самые трудные шаги на этом свете.

Выполнив свое предназначение, обезопасив новорожденного на первые дни, недели и месяцы жизни, бурая жировая ткань уступает место обычным жировым отложениям.

Жировые прослойки вокруг сосудисто-нервных стволов, кроме всего прочего, необходимы для поддержания работоспособности этих важнейших магистралей организма. Прокладка из жировой ткани окружает спинальные ганглии — сгустки нервных клеток, отвечающие за функционирование подконтрольных внутренних органов. Спинальные ганглии расположены в 1–3 мм от позвонков — весьма подвижных костных структур. Не будь они запакованы в жировую капсулу, любое движение корпуса могло бы нанести ганглиям болезненную травму. Это с одной стороны. А с другой — жир при расщеплении выделяет тепло и тем самым, опять же, содействует работоспособности нервной системы — импульсы не задерживаются в пути, вовремя доходят до адресата.

Количество жировых клеток в организме строго запрограммировано и, в общем-то, одинаково как у заплывшего жиром человека, так и у его антипода, у которого «нет анфаса, остался только профиль» — воспользуемся строкой знаменитого в середине прошлого века юмориста.

Общеизвестны признаки ожирения, они сводятся к увеличению массы тела за счет отложений жировой ткани. Человек не может не обратить внимания на появление одышки. Какая уж тут рубка дров или копка колодца! Подняться на третий этаж без остановки не получается. Все потому, что жировая ткань покушается на территорию находящихся рядом органов, не позволяет легким набрать воздух полной грудью. Возникает так называемый пиквикский синдром. Людей постоянно преследует сонливость — следствие уменьшения вентиляции легких и задержки в организме углекислого газа. Обычно люди, обремененные лишним весом, много спят — по причине постоянной нехватки кислорода в организме.

Боль в позвоночнике, суставах — неминуемое следствие ожирения. Лишний вес увеличивает риск гипертонической болезни. У женщин расстраивается менструальный цикл. Вес шагает рука об руку с диабетом. Сопутствуют ему заболевания кожи. След в след с ожирением идут сердечно-сосудистая недостаточность, холецистит, подагра, тромбоэмболии, ночные расстройства дыхания… Какое заболевание ни возьмешь — оно только ждет повода, чтобы прошмыгнуть в ворота, распахнутые лишним весом.

В идеале жировые отложения равномерно распределяются по всему телу и служат в качестве неприкосновенного запаса энергии, попутно выполняя другие полезные функции (тех же амортизаторов). Но чаще ожирение приобретает патологические формы, деформируя нижнюю половину фигуры. У женщин отложения оккупируют ягодицы, бедра и талию. У мужчин… Ох уж этот грушевидный силуэт!

Большой и малый сальники прикрывают кишечник спереди подобно фартуку (рис. 5). Длина этого фартука может колебаться от 10 до 70 см. Колеблется и форма — полукруглая, квадратная. Живот не защищен спереди решеткой из бедер, потому предохранительный слой жира в чем-то полезен. Тем более, что такая броня параллельно решает и другие биологические задачи. Большой сальник пронизан кровеносными сосудами, а малый — еще и множеством нервных структур.

Организм всегда направляет жир в те структуры, которые подвергаются постоянному внешнему давлению. Шутливая фраза о животе — «трудовая мозоль» — имеет под собой вполне реальное объяснение. Такая мозоль действительно возникает у людей физического труда. Но естественная особенность жировых отложений играет злую шутку с представителями профессий, не связанных с физическими нагрузками. Или мало связанных. Особенно если они поддерживают брюки посредством ремня. В животе у нас располагается желудок, несколько метров кишок, печень с почками. Все эти внутренние органы ремень сжимает, если хотите, «сталкивает лбами», и они лишаются возможности нормально функционировать.

Наряду с бесчисленным множеством полезных изобретений на счету человечества есть и такие, от которых одни неприятности. Первое место среди них занимают, на мой взгляд, ремни и резинки, поддерживающие штаны, брюки, рейтузы, трико и трусики и т.п.

Сальники, облегающие живот, — естественная реакция организма на неудобства, созданные ремнями и резинками (рис. 6). Жировые отложения прикрывают внутренние органы от внешнего давления. Получается замкнутый круг. Чем настойчивее человек затягивает ремень, корсет и другие приспособления, имеющие целью поддерживать идеальные формы фигуры, тем активнее наращивается защитная жировая прослойка, нивелирующая пагубное для внутренних органов давление.

Эта зависимость была хорошо известна еще на заре цивилизации. Полистайте справочники театральных костюмов. В Древней Греции, Риме, в Европе Средневековья обязательной составляющей одежды были шлейки, бретельки, подтяжки, но никак не ремни и резинки.

Наши сограждане давно и упорно учатся жизни по американским вестернам. Но почему-то не обращают внимания на то, что ковбои — люди тяжелого физического труда — поддерживали штаны при помощи подтяжек.

Жаль, не находятся продолжатели научного направления, которым занималась моя наставница, профессор И.В. Торская. Надо бы развивать его, изучать иннервацию жировой ткани. Эта научная тропка неминуемо приведет к вегетативным центрам, контролирующим работу внутренних органов и принимающим на своем местном уровне решение об увеличении жировой прослойки на направлениях, грозящих жизнедеятельности подведомственных структур и систем. Не спрашивая разрешения у, так сказать, центральных органов, у полушарий головного мозга. Полномочий у местных властей на то вполне достаточно. Наш спинной мозг и связанные с ним ганглии отвечают не за эстетику, не за соответствие нашей фигуры формуле 90–60–90, а — сравним с кочегаркой корабля — за поддержание нормального давления в котлах.

Подтолкнуть к усиленному наслоению жировых отложений может также смещение вниз внутренних органов, вызванное беременностью, тяжелыми физическими нагрузками. Но и здесь первая профилактическая мера — напрочь отказаться от ремня и тугих резинок, чтобы не мешать кишкам, почкам, печени вернуться на место, обусловленное природой.

К ожирению, в отличие от некоторых других хронических недугов, привыкнуть нельзя. И не надо привыкать! Лишний вес — тот паровоз, который обязательно обрастет в пути целым эшелоном вагонов. Одним из первых среди них окажется диабет. Перед угрозой столь опустошительного нашествия следует думать не о впечатлении, которое оказываешь на окружающих своей фигурой, а о перспективах собственного здоровья. Без раскачки и промедления принимать меры. То есть ограничить себя в калориях, отказаться от пищи, накачивающей жировые клетки, чередовать сидячий образ жизни с физическими нагрузками, обратить пристальное внимание на одежду и постель, соблюдать диету и т.д. и т.п. Словом, строго придерживаться рекомендаций врачей.

Узелки на память

— Лечению с помощью диет поддаются лишь ожирение от переедания и ожирение от лености. В остальных случаях диетам отводится вспомогательная роль.

— Жиры, потребляемые вместе с пищей, разделяются в кишечнике на капельки диаметром в полмикрона и всасываются в лимфатическую систему. По грудному потоку они попадают в легкие, в малый круг кровообращения, и там расщепляются.

— Лишний вес также может возникнуть из-за нарушения гормональных функций организма, как это бывает, когда беременных женщин буквально накачивают гормональными препаратами.

— Большой сальник, разросшийся на передней брюшной стенке, способствует атрофии мышцы, руководящей этой стенкой. Пропорция простая. Чем больше сальник, тем хуже мышца, призванная следить за внешними параметрами нашего живота, способна справляться со своими обязанностями, ибо она теряет способность сжиматься-разжиматься.

— В регулярных постах, исповедываемых всеми мировыми религиями, скрыта великая мудрость человечества. Посты способствуют очищению организма человека от шлаков.

— От мяса и овощей не полнеют. Полнеют от углеводистой еды и жиров.

— Когда есть не хочется — не ешь. Можешь пригубить, чтобы не обижать хозяйку. А лучше отвлечь ее внимание, хотя бы анекдотом.

— Состояние жировой ткани, а следовательно, нормальный или ненормальный вес человека, напрямую зависят от функционирования половых желез. Не случайно евнухи при гаремах отличались полнотой.

— В зависимости от функционирования структур, ответственных за расщепление, жир распределяется между органами или направляется прямо в депо, в сальники на бедрах, ягодицах, талии, в большой и малый сальник живота. ..

— Основная энергия, высвобожденная из жира, должна расходоваться на работу мышц. Когда они не нагружены, тогда переполняется запас.

— Расщепление и всасывание жира длится в пищеварительном тракте 5–6 часов, за это время организм усваивает до 95–97 % потребляемого жира, 3–5 % жира выводится вместе с калом.

— Жир легко и быстро преобразуется в энергию, позволяет мышечной ткани максимально напрягаться и расслабляться. Часть потребляемого жира организм направляет в качестве строительного материала для клеток (любых), прежде всего для клеточных мембран. В депо направляется та часть жиров, для которых в данное время не нашлось работы.

— Нельзя упускать из виду, что патологические формы ожирения могут быть вызваны отравлением тяжелыми металлами (ртутью, мышьяком), некоторыми инфекционными заболеваниями (энцефалитом, туберкулезом и др.), гормональными атаками (в том числе противозачаточными средствами), поражениями гипоталамической области мозга, отвечающей за функционирование внутренних органов.

— Лицам, склонным к полноте, надо бы избегать изделий из белой муки, заменить их выпечкой из темной. Помимо всех прочих преимуществ в муке грубого помола выше содержание витаминов группы В.

— Самый распространенный вид ожирения называется гипертрофическим, он вызван увеличением размера жировых клеток. Гораздо реже встречается гиперпластическое ожирение, причина — рост числа жировых клеток. Тут уж явный стык с онкозаболеваниями, ибо речь идет пусть о доброкачественном, но делении жировых клеток. Жировая ткань, подобно остальным тканям нашего организма, не застрахована от онкологической напасти. Встречается и смешанный тип ожирения, где также без онкологического диагноза не обойтись. Он называется гипертрофическим — гипер–пластическим.

— Сухарик или кусочек хлеба за 20 минут до еды позволяют отличить аппетит от голода. Еда «на один зуб» уменьшит аппетит, а голод — только распалит.

— Ребенок, которого до достижения 5 лет закармливают шоколадными конфетами, — кандидат в колобки, в существо, которое что в длину, что в ширину почти одинаково. Перед ним еще разверзается прямая дорога в почечные больные. Оксалаты, содержащиеся в шоколаде, выделяются через почки и создают точки роста для почечных камней.

— Лишний вес — почти безошибочный внешний диагностический признак диабетика. Первый шаг в лечении этого хронического заболевания — нормализация функции толстого кишечника.

— Яйца всмятку — отличное желчегонное средство. Съеденные за завтраком, они весь день стимулируют работу пищеварительного тракта.

— Формула «хорошие люди от пива веселеют, а у плохих живот растет» содержит серьезный изъян. Неумеренное потребление пенящегося напитка не только веселит, но и наращивает живот.

— У человека, проводящего много времени в кресле автомобиля, прежде всего расслабляется тонус косых мышц живота, отчего жировые клетки вырываются на свободу. Живот начинает –«расползаться». Пивной живот торчит барабаном, а у водителей живот формируется валиками, предательски свисающими по бокам.

— До наступления половой зрелости жировая прослойка у девочек на 10–15 % больше, чем у мальчиков. После наступления половой зрелости она вдвое превышает аналогичные накопления у мальчиков. Возможно, так происходит потому, что у женщин в целом скорость обмена веществ ниже, чем у мужчин. Опять же, бóльшая мышечная масса мужчин требует усиленного сгорания жиров.

— Лишний кусок торта оседает у женщин на бедрах, следом — на груди и талии. У мужчин — отражается на размерах жи–вота.

— У мужчин весь прирост при ожирении поначалу идет за счет живота. При этом неизбежно сбивается центр тяжести, деформируется позвоночник, страдают зажатые массой жира внутренние органы брюшной полости. Женщинам легче, лишний вес распространяется относительно равномерно. Все бы хорошо, да склонность к высоким каб–лукам, опять же, ударяет по позвоночнику.

— Подсчитано, что все, что человек съедает до 19 часов, трансформируется в энергию, а после 19 часов — идет на накопление жира.

— Снижение веса, считают американские ученые, — первый удар по высокому давлению крови. Уменьшается риск появления опухолей у женщин, возможность возникновения раковых заболеваний в предстательной железе и в толстой кишке у мужчин.

— Переизбыток хлора из-за зло–употребления солью препятствует выведению из организма жидкости. Отсюда отеки, частые про–студы и потение. Последнее вроде бы является природным противовесом накоплению жидкости. Так-то оно так, но вместе с потом из клеток сначала выводится калий, а в нем организм нуждается в 4 раза больше, чем в натрии, входящем в поваренную соль…

— После каждого приема пищи следует чистить зубы. Еще и потому, что эта процедура надолго притупляет аппетит. А жевательная резинка, в том числе те ее виды, которые рекламируются в качестве замены зубной щетки, на–против, аппетит распаляет.  

Коричневый жир — который согревает младенцев и медведей — защищает от вредных аспектов ожирения, результаты исследования

Когда дело доходит до жировых отложений, то, какой у вас тип и где он находится, так же важно, как и его количество. Некоторые люди с избыточным весом абсолютно здоровы из-за того, где хранится их жир — подкожно (под кожей), а не висцерально (вокруг внутренних органов). А есть люди со средним весом, которые подвержены риску проблем со здоровьем из-за жира, который они накапливают вокруг своего живота.

Более того, не все жиры одинаковы. Некоторые взрослые имеют небольшое количество жира, который чаще встречается у маленьких детей и животных, находящихся в спячке. Этот тип жира, называемый коричневым жиром, отличается от другого основного типа жира — белого жира, с которым большинство из нас знакомо. Белый жир накапливает избыток энергии, а бурый жир сжигает ее для выделения тепла, поэтому он и нужен спящим медведям и новорожденным.

Исследования последних лет показали, что для тех, кому повезло, коричневый жир имеет определенные преимущества.Например, это связано с улучшением здоровья сердечно-сосудистой системы и снижением риска диабета. Причины этой ассоциации неясны, но новое исследование исследователей из Мемориального центра Слоана Кеттеринга и Университета Рокфеллера предлагает некоторые важные подсказки.

«Чем больше у вас бурого жира, тем здоровее распределение белого жира в вашем теле», — говорит Андреас Вибмер, радиолог из MSK, который является первым автором исследования, опубликованного 7 июля 2021 года в журнале Cell Reports. Медицина .«У людей с бурым жиром в организме больше подкожного жира, чем висцерального, и это снижает риск таких состояний, как диабет и жировая болезнь печени».

Чем больше у вас коричневого жира, тем здоровее распределение белого жира в вашем теле.

Исследование было ретроспективным (то есть было основано на данных, собранных в прошлом), поэтому еще слишком рано говорить с уверенностью, что бурый жир вызывает этот переход от висцерального к подкожному жиру.Вибмер объясняет. Но эти данные поднимают заманчивую возможность того, что можно улучшить здоровье некоторых людей с ожирением, активировав их бурый жир.

Визуализация жировых складов

Ученые только относительно недавно узнали, что некоторые люди сохраняют бурый жир во взрослом возрасте — обычно в области шеи и плеч. Это открытие было частично связано с опытом рентгенологов, проводивших ПЭТ-сканирование людям с онкологическими заболеваниями. При ПЭТ-сканировании используется радиоактивная версия глюкозы (сахара) для измерения участков, в которых глюкоза потребляется с высокой скоростью, что часто указывает на рак.

Эти два ПЭТ-сканирования показывают отсутствие бурого жира в области плеча слева и наличие бурого жира справа.

«На этих снимках люди увидели, что глюкоза попала в нижнюю часть шеи и область плеч», — говорит доктор Вибмер. «И это было немного страшно, потому что на самом деле именно там образуется много раковых заболеваний — например, лимфома.Несколько человек в мире ядерной медицины на раннем этапе предположили, что это может быть бурый жир, и все сказали: «Вы шутите? Это взрослые. У взрослых нет бурого жира ».

Но действительно, у некоторых он есть. С помощью современной технологии сканирования ПЭТ-КТ можно даже количественно определить, сколько бурого жира у человека и насколько он активен.

Огромный архив

Тысячи пациентов в MSK ежегодно проходят такое сканирование, что расширяет и без того обширный архив данных. Доктор Вибмер и его коллеги из MSK, включая врача ядерной медицины Хайко Шёдера, осознали, что все эти данные представляют собой золотую жилу информации. Чтобы проанализировать эти данные и найти закономерности, они объединились с Полом Коэном и Тобиасом Бехером из Рокфеллера, которые особенно интересуются биологией бурого жира.

Во-первых, они сгруппировали людей по категориям, соответствующим возрасту, полу, весу и даже времени года, когда проводилось сканирование, поскольку температура окружающей среды может влиять на активность бурого жира.Затем они сравнили 856 человек с бурым жиром с 846 людьми без него и спросили, как наличие бурого жира коррелирует с распределением белого жира.

Появилась четкая закономерность. «Мы обнаружили, что бурый жир связан с меньшим количеством висцерального жира и большим количеством подкожного жира», — говорит доктор Вибмер.

Было даже то, что выглядело как линейная зависимость: чем больше у человека бурого жира и чем он активнее, тем лучше общее распределение жира в нем. Такая линейная связь подразумевает наличие «причинно-следственной связи между этими двумя переменными», — сказал доктор.- говорит Вибмер.

Даже после статистической поправки на распределение жира в организме, все еще наблюдались положительные метаболические эффекты, связанные с наличием бурого жира. Это может означать, что бурый жир не только сжигает лишнюю энергию, но и напрямую взаимодействует с другими органами, возможно, путем выделения собственных гормонов.

Использование коричневого жира в работе

Насколько известно ученым, человек мало что может сделать, чтобы изменить количество имеющегося у него бурого жира.Но исследователи надеются найти способ повысить активность этого жира, например, с помощью лекарств. Это принесет пользу тучным людям с преимущественно висцеральным жиром, которым, кажется, больше всего помогает наличие активных участков бурого жира.

«Если бы мы только могли включить его, это принесло бы наибольшую пользу тем, кто подвергается наибольшему риску», — говорит д-р Вибмер.

Он и его коллеги также изучают, связано ли распределение жира в организме с сердечно-сосудистыми и метаболическими заболеваниями у выживших после рака, и вскоре сообщат о своих выводах.

Ключевые выводы

• Жир бывает двух основных типов: коричневый и белый. Коричневый жир сжигает энергию, а белый жир накапливает ее.
• Белый жир, хранящийся на внутренних органах (вокруг средней части живота), более опасен, чем белый жир, накапливаемый подкожно (под кожей, например, в ногах и ягодицах).
• Изучая прошлые изображения людей с раком, исследователи смогли установить, что наличие коричневого жира связано с более здоровым распределением белого жира в организме и снижением риска сердечно-сосудистых заболеваний и диабета.

Раскрывая секреты коричневого жира

В последние годы бурый жир привлек внимание как так называемый полезный жир, который может защитить от ожирения и связанных с ним рисков для здоровья, таких как сердечно-сосудистые заболевания и диабет. Два отдельных крупных исследования, одно из которых проведено доктором философии Лянгё Жуй. и один, сделанный Лин Ци, доктором философии, оба из отдела молекулярной и интегративной физиологии, помогают объяснить свойства бурого жира.

Бурый жир и мозг

Расположенный в небольших карманах по всему телу, большинство млекопитающих используют бурый жир (и его близкий родственник бежевый жир), чтобы оставаться в тепле. «У мышей и людей, если у вас больше коричневого или бежевого жира, вы в большей степени защищены от метаболических заболеваний», — говорит Руи, доцент кафедры физиологии Медицинской школы Университета штата Калифорния Луи Д’Алекси, чья лаборатория изучает молекулярные и физиологические процессы. механизмы ожирения, диабета и жировой болезни печени. В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications , Rui, первый автор Lin Jiang, Ph.Д. и их коллеги раскрывают путь, с помощью которого гормон лептин способствует снижению веса.

Лептин регулирует массу тела, контролируя аппетит и расход энергии, но как именно, остается загадкой. По словам Руи, известно, что лептин активирует коричневый и бежевый жир. Новое исследование раскрывает молекулярный ускоритель действия лептина в головном мозге под названием Sh3b1. Его команда обнаружила, что Sh3b1 в гипоталамусе, важной области мозга, контролирующей температуру тела и голод среди других функций, способствует стимуляции симпатической нервной системы.Симпатическая нервная система посылает сигналы коричневому и бежевому жиру, чтобы активировать его, таким образом поддерживая массу тела и метаболизм.

Команда продемонстрировала это доказательство принципа, создав две модели мыши. Мыши, у которых отсутствовал ген Sh3b1 в нейронах рецептора лептина, «имели невероятно сниженное симпатическое влечение к коричневому и бежевому жиру и сниженную способность стимулировать расход энергии», — говорит Руи. Это снижает способность бурого жира превращаться в тепло, что снижает внутреннюю температуру тела мышей.Более того, у мышей развились ожирение, инсулинорезистентность и ожирение печени. Напротив, мыши с дополнительной экспрессией Sh3b1 в мозгу были защищены от ожирения.

Нравится подкасты? Добавьте Michigan Medicine News Break на свое устройство с поддержкой Alexa или подпишитесь на обновления на iTunes , Google Play и Stitcher .

«Никто не знал, что Sh3b1 в мозге контролирует симпатическую нервную систему или необходим лептину для активации бурого жира для увеличения расхода энергии», — отмечает Руи. Что касается того, как это открытие может быть применено к людям, он говорит, что в конечном итоге есть надежда найти способ увеличить экспрессию Sh3b1 или его способность усиливать передачу сигналов лептина и сжигание жира.

Среди других авторов UM, внесших свой вклад в эту статью: Хаоран Су, Сяоинь Ву, Хун Шен, Мин-Хён Ким, Юань Ли, Мартин Г.Майерс-младший и Чунг Овьянг.

Бурый жир и клетка

Коричневый жир приобретает свой цвет из-за большого количества железосодержащих митохондрий, в отличие от стандартного белого жира, связанного с ожирением. Команда под руководством Ци, профессора молекулярной и интегративной физиологии и внутренней медицины в Медицинской школе UM, изучает, как митохондрии, энергетическая установка клетки и другая клеточная структура, называемая эндоплазматическим ретикулумом (ER), участвует в производство белков и липидов, взаимодействующих внутри бурых жировых клеток.

В частности, они изучили роль белкового комплекса, участвующего в процессе, называемом ER-ассоциированной деградацией белка, или ERAD. Проще говоря, ERAD — это процесс удаления и разрушения неправильно свернутых белков, как вывоз мусора из ER.

«Все думали, что ERAD — это просто часть общего клеточного ответа, когда клетки подвергаются стрессу ER», — говорит Ци. «За последние шесть лет мы показали, что он играет фундаментальную роль в здоровье и болезнях.”

В новом исследовании, опубликованном в Science , Ци вместе с первыми авторами Чжансен Чжоу, доктор философии, Маурисио Торрес, доктор философии, и их коллеги демонстрируют, как белковый комплекс ERAD влияет на правильную функцию митохондрий.

Обычно ER и митохондрии постоянно взаимодействуют в точках соприкосновения, называемых мембранами, ассоциированными с митохондриями. Эти точки соприкосновения отмечают области, в которых митохондрии разделяются для производства новых митохондрий и для обмена другими молекулами, такими как липиды и кальций.ER образует канальцы, которые окружают митохондрии, чтобы подготовить их к делению.

Используя современную трехмерную визуализацию, исследователи обнаружили, что происходит с митохондриями бурого жира, в которых отсутствует часть белкового комплекса ERAD, называемого Sel1L-Hrd1, при воздействии холода.

«Когда вы удаляете этот комплекс в коричневых адипоцитах, митохондрии становятся удлиненными и увеличенными», — говорит Ци. Трехмерное изображение позволило им увидеть ранее нераспознанное взаимодействие между митохондриями и ER, при этом митохондрии U-образно оборачиваются вокруг канальцев ER.

ПОДРОБНЕЕ В ЛАБОРАТОРИИ: Подпишитесь на нашу еженедельную рассылку новостей

Когда мышей помещали в холодную среду, концы внешней мембраны митохондрий загибались сами по себе, в конечном итоге сливаясь и полностью покрывая канальцы ER. В результате, говорит Ци, возникают аномально большие, деформированные, дисфункциональные митохондрии.

«Мы показали, что эти митохондрии не функционируют нормально, и мыши становятся чувствительными к холоду, температура их тела падает очень быстро», — говорит Ци.Другими словами, без этого белкового комплекса ERAD бурый жир не используется для выработки тепла. Под микроскопом этот дисфункциональный бурый жир имел более крупные капли липидов, чем бурый жир мышей с неповрежденным белковым комплексом.

«Это в высшей степени неожиданно. Полученные здесь результаты в корне меняют наше понимание ER-митохондриальной коммуникации и дополнительно демонстрируют важность комплекса деградации ER в клеточной биологии ».

В этот документ также включены материалы следующих авторов UM: Кристофера Халбрука, Франсуазы Ван ден Берг, Рэйчел Б.Райнерт, Сивен Ван, Иньинг Луо, Аллен Х. Хантер, Томас Х. Сандерсон, Аарон Тейлор, Костас А. Лиссиотис, Джун Ву и Дэниел А. Бирд.

Цитированных статей:

«Нейрон Sh3b1, экспрессирующий рецептор лептина, поддерживает симпатическую нервную систему и защищает от ожирения и метаболических заболеваний», Nature Communications , DOI: 10.1038 / s41467-020-15328-3

«Деградация, связанная с эндоплазматическим ретикулумом, регулирует митохондриальную динамику в коричневых адипоцитах», Science , DOI: 10.1126 / science.aay2494

Превращение коричневого жира в борьбу с ожирением

Для большинства людей «жир», особенно тот, который выпирает под кожей, представляет собой слово из четырех букв. Наши бедра дрожат; он сохраняется, несмотря на наши мучительные попытки его устранить. Слишком большое его количество увеличивает риск сердечных заболеваний и диабета 2 типа (наиболее распространенной формы заболевания). На протяжении десятилетий исследователи искали способы уменьшить наши коллективные запасы жира, потому что казалось, что они приносят больше вреда, чем пользы.

Но биология редко бывает настолько простой. В конце 2000-х годов несколько исследовательских групп независимо друг от друга обнаружили то, что разрушило общее мнение об абсолютной опасности жировых отложений. Ученым давно было известно, что люди производят по крайней мере два типа жировой ткани — белую и коричневую. Каждая белая жировая клетка хранит энергию в виде одной большой маслянистой капли, но в остальном является относительно инертной. Напротив, коричневые жировые клетки содержат множество более мелких капелек, а также молекулярные машины каштанового цвета, известные как митохондрии.Эти органеллы, в свою очередь, сжигают капли, выделяя тепло. Младенцы, которые еще не развили способность дрожать для поддержания температуры тела, полагаются на термогенные отложения бурого жира на шее и вокруг плеч, чтобы оставаться в тепле. Однако исследователи предположили, что весь бурый жир исчезает в детстве. Новые данные показали иное. У взрослых тоже есть бурый жир.

Внезапно люди начали использовать такие термины, как Святой Грааль, чтобы описать обещание коричневого жира бороться с ожирением.Идея была привлекательно проста: если бы исследователи смогли выяснить, как побудить организм производить дополнительный бурый жир или каким-то образом увеличить количество существующего бурого жира, большее количество калорий было бы преобразовано в тепло, уменьшая при этом отложения белого жира.

Коричневый жир оказалось трудным для изучения, отчасти потому, что его трудно было найти у взрослых. Кроме того, некоторые эксперты сомневались, что в организме взрослого человека может оставаться достаточно бурого жира, чтобы иметь большое значение для людей с ожирением.Наконец, самый простой способ согреть бурый жир — это подвергнуть людей воздействию низких температур, что несколько снижает привлекательность бурого жира как средства похудения. Чем больше исследователи узнавали о буром жире, тем больше возникало осложнений и вопросов.

Однако сейчас понимание бурого жира меняется. Ученые узнали новые способы точно определить его местонахождение под кожей. Последние данные свидетельствуют о том, что он действительно может уменьшить избыточные запасы жира даже у людей с ожирением.Исследователи также определили соединения, которые могут активировать бурый жир без необходимости использовать неприятно низкие температуры. Как ни странно это звучит, жир может стать важным союзником в борьбе с ожирением.

Большие жировые комплексы
В 2009 году три разные группы независимо друг от друга опубликовали статьи в журнале New England Journal of Medicine , подтверждающие открытие ими активных бурых жировых клеток у здоровых взрослых. Следующие пять лет исследователи потратили на то, чтобы выяснить, как легче и детальнее изучать бурый жир.

Самым популярным методом картирования, где бурый жир находится под кожей, было сканирование тела с использованием комбинированной позитронно-эмиссионной томографии и компьютерной томографии (ПЭТ-КТ). По словам Пола Ли, научного сотрудника Института медицинских исследований Гарвана в Сиднее, этот метод позволяет получать детализированные изображения внутренней части тела, но требует дорогостоящей и инвазивной процедуры. Чтобы выполнить такое сканирование, врачи сначала вводят пациентам растворы радиоактивных, но доброкачественных молекул сахара.Как только митохондрии внутри коричневых жировых клеток начинают работать, они потребляют радиоактивный сахар, который излучает гамма-лучи, которые может обнаружить ПЭТ-часть сканирования. Компьютерная томография выявляет различные типы тканей, а комбинация этих двух технологий выявляет бурые жировые клетки, которые оказываются активными, не обращая внимания на все спящие отложения.

Ли говорит, что на горизонте появилось несколько новых методологий, которые сделают исследование бурого жира у людей более легким и точным.Ученые, например, разработали способы измерения бурого жира с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), технологии, в которой используются гигантские магниты для безвредного выравнивания молекул воды в организме таким образом, что создаются подробные изображения различных его тканей. намного менее инвазивный, чем сканирование ПЭТ-КТ, потому что не требуется никаких инъекций. Другой относительно недорогой и неинвазивный метод — это тепловизионное сканирование, которое определяет горячие точки бурого жира под кожей, отслеживая температуру вышележащей кожи.

По мере совершенствования инструментов для изучения бурого жира экспериментаторы бросили вызов прежнему пессимизму относительно его способности помогать людям похудеть. В исследовании 2012 года шесть мужчин оставались неактивными в течение трех часов, надев холодный костюм, в котором по коже циркулировала вода с температурой 64,4 градуса по Фаренгейту — достаточно холодной, чтобы снизить температуру их тела, не вызывая слишком сильной дрожи. Таким образом, исследователи могли быть уверены, что большая часть дополнительных калорий, сожженных в течение этих трех часов, расходуется коричневыми жировыми клетками, а не дрожащими мышцами.

Добровольцы сожгли дополнительно 250 калорий по сравнению с тем, что они израсходовали бы за три часа бездействия при более типичных температурах в помещении. Хотя это может показаться не таким уж большим, дополнительные 250 калорий в день в течение двух недель потребуют достаточно энергии, чтобы человек, сидящий на диете, сбросил полкило жира. «Даже очень скромное увеличение метаболизма в течение длительного периода может привести к значительному снижению веса», — говорит Барбара Кэннон, физиолог из Института экспериментальной биологии Веннера-Грена в Стокгольме, которая не принимала участия в исследовании.

Недавние эксперименты также показали, что польза от бурого жира выходит далеко за рамки сжигания калорий. Исследование, проведенное в 2011 году на мышах, показало, что бурый жир может подпитывать себя триглицеридами, взятыми из кровотока — именно те жировые молекулы, которые, как известно, увеличивают шансы развития метаболического синдрома, группы состояний, повышающих риск сердечных заболеваний, инсульта и диабета. . Клетки коричневого жира также вытягивают молекулы сахара из крови, что может помочь снизить риск диабета 2 типа; хронически высокие уровни глюкозы в крови в первую очередь подрывают способность организма управлять этими уровнями, что, в свою очередь, создает почву для диабета.

бежевый Power
Учитывая эти результаты, все большее число ученых и биотехнологических компаний пытаются разработать способы увеличения количества коричневых жировых клеток в организме или каким-либо образом повысить их активность. Кроме того, они изучают возможность преобразования белых жировых клеток в ткань, которая ведет себя очень похоже на бурый жир — то, что они называют «бежевым» или «британским» (коричневый на белом) жиром.

Выяснение того, вызывают ли низкие температуры производство бежевого жира в дополнение к увеличению количества коричневого жира, казалось хорошей отправной точкой.В прошлом году японские исследователи попросили 12 молодых людей с уровнем активного бурого жира ниже среднего сидеть в комнате с температурой 63 градуса F по два часа в день в течение шести недель. Сначала участники исследования сжигали в среднем 108 лишних калорий на морозе по сравнению с более нормальной температурой в помещении. Однако через шесть недель их тела сжигали лишние 289 калорий на холоде, и сканирование ПЭТ-КТ показало, что их активность бежевого жира действительно увеличилась. Группа здоровых мужчин того же возраста, которые не подвергались многократному воздействию холода, не показала изменений в их метаболизме.Исследователи считают, что за шесть недель низкие температуры увеличили активность гена UCP1 , который, по-видимому, управляет преобразованием белого жира в бежевый жир.

Не любите низкие температуры? Исследователи идентифицировали несколько молекул, которые могут стимулировать такое «потемнение» белого жира без необходимости холода. Два исследования 2012 года показали, что гормон ирисин, который выделяется из мышечных клеток после тренировки, заставляет белый жир вести себя как бурый жир.В одном из этих исследований исследователи вводили мышам ген, который утроил уровень гормона в крови мышей, страдающих ожирением и имеющих опасно высокое количество сахара в кровотоке. Мыши похудели и восстановили контроль над уровнем глюкозы всего за 10 дней.

Физические упражнения также увеличивают активность UCP1 в буром жире, делая его более активным. Другие естественные стимуляторы потемнения, которые в настоящее время исследуются, включают нейротрофический фактор головного мозга — молекулу, которая обычно способствует росту нейронов, — и белок SIRT1, назначение которого остается загадочным, но который может помочь организму справиться со стрессом.

Принимая во внимание, что преобразование существующего белого жира в бежевый жир является многообещающим подходом, некоторые исследователи, в том числе Кэннон, считают, что может оказаться более полезным увеличение количества самого бурого жира. В 2013 году она и ее коллеги сообщили, что бурый жир может сжигать как минимум в пять раз больше накопленной энергии, чем бежевый жир. В идеале, говорит Кэннон, ученые научатся сохранять запасы коричневого жира такими же большими и активными на протяжении всей взрослой жизни, как и в младенчестве: «Цель должна заключаться в том, чтобы сохранять бурый жир навсегда, а не воссоздавать его.”

Многие исследователи уверены, что в конечном итоге они начнут применять специфические методы лечения на основе бурого жира, хотя большинство признает, что до таких вмешательств, скорее всего, потребуется по крайней мере 10 лет. Тем временем, самомотивированные люди могут начать применять некоторые идеи о буром жире в своей жизни. «Нет никаких сомнений в том, что нездоровая диета и малоподвижный образ жизни являются двумя основными движущими силами эпидемии ожирения», — говорит Ли, но «отсутствие воздействия колебаний температуры может быть незначительным фактором.”

Другими словами, центральное отопление имеет свои недостатки, отчасти потому, что оно может снизить активность бурого жира. Однако никто не готов предложить выключать термостат зимой, чтобы похудеть, хотя это, несомненно, экономит деньги на счетах за отопление. Еще неизвестно, поможет ли это сохранить форму и предотвратить хронические заболевания.

Использование коричневого жира в борьбе с диабетом 2 типа: Newsroom

, ДАЛЛАС, 4 июня 2021 г. — Увеличение содержания белка в коричневом жире, по-видимому, снижает уровень сахара в крови, повышает чувствительность к инсулину и защищает от жировой болезни печени за счет преобразования белого жира в более здоровое состояние, — говорится в новом исследовании, проведенном учеными из Юго-Западного Университета штата Вашингтон.Открытие, опубликованное в Интернете в Nature Communications , в конечном итоге может привести к новым решениям для пациентов с диабетом и связанными с ним заболеваниями.

Перри Э. Бикель, доктор медицины

Скачать исследование в формате PDF

«Воспользовавшись этой естественной системой, мы сможем сделать жировые депо более здоровыми с точки зрения метаболизма и потенциально предотвратить или лечить диабет, связанный с ожирением», — говорит руководитель исследования Перри Э. Бикель, доктор медицины, доцент кафедры внутренней медицины в UTSW. .

Десятки миллионов американцев страдают диабетом 2 типа — заболеванием, характеризующимся повышенным уровнем сахара в крови и резистентностью к инсулину, гормону, который позволяет клеткам использовать сахар в крови для получения энергии. Это заболевание связывают с ожирением, поскольку избыточная белая жировая ткань (WAT) — жировая ткань, в которой хранится большая часть запасенной в организме энергии — связана с повышенным уровнем сахара в крови и инсулинорезистентностью у восприимчивых людей. У людей и других млекопитающих также есть второй тип жира, известный как коричневая жировая ткань (BAT), который способен сжигать жир, увеличивая тепло тела при низких температурах.По словам Бикеля, НИМ исследовались как потенциальная цель для снижения веса, но также могут играть роль в повышении уровня сахара в крови независимо от потери веса.

Благодаря дополнительному PLIN5 митохондрии в коричневых жировых клетках повышают их способность сжигать жир даже при комнатной температуре. Изображения доктора. Виолетта И. Галлардо-Монтехано и Перри Э. Бикель.

В ходе исследования Бикель и его коллеги, в том числе соруководитель Виолетта И. Галлардо-Монтежано, доктор медицины, инструктор в UTSW, обнаружили, что бурый жир может играть важную защитную роль от диабета.Исследователи сделали это открытие, изучая перилипин 5 (PLIN5), белок, который покрывает липидные капли внутри клеток, особенно в BAT.

Когда команда генетически сконструировала мышей, которые вырабатывали дополнительный PLIN5 в BAT, у животных сохранялись значительно более низкие концентрации сахара в крови и более высокая чувствительность к инсулину во время тестов на толерантность к глюкозе по сравнению с мышами с нормальным уровнем PLIN5. У них также была менее жирная печень, состояние, связанное с диабетом 2 типа.

В поисках механизма, лежащего в основе этих положительных изменений, ученые обнаружили, что митохондрии BAT у мышей, созданных с помощью генной инженерии, приспособились сжигать еще больше жира, подобно тому, что наблюдается у животных, помещенных в холодную погоду.Однако адаптации было недостаточно, чтобы объяснить эффект снижения сахара в крови. Присмотревшись, исследователи обнаружили, что белые адипоциты животных, у которых был дополнительный PLIN5 в своих коричневых адипоцитах, были меньше и имели снижение некоторых маркеров воспаления — изменений, которые связаны с повышенной чувствительностью к инсулину и метаболизмом сахара.

Бикель отмечает, что BAT, по-видимому, взаимодействует с WAT каким-то неизвестным образом, потенциально посылая молекулярный фактор через кровоток, когда уровни PLIN5 повышаются внутри коричневых адипоцитов.

«Следующий вопрос, который мы хотим решить, — говорит Бикель, — это что это за фактор и можем ли мы использовать его для терапевтических целей».

Исследование финансировалось за счет грантов Национальных институтов здравоохранения (R01DK115875, R01DK112826 и R01DK108833) и фондов Startup State University Wayne.

Другие исследователи, которые участвовали в этом исследовании, включают Чаофенг Янг и покойную Лизу Ханер из UTSW, Джошуа А. Джонсон, Джон Л. Макафи из Кливлендской клиники, Уильям Л.Голландия из Университета Юты и Родриго Фернандес-Вальдивия из Медицинского факультета Государственного университета Уэйна.

Бикель является обладателем звания Дэниела В. Фостера, доктора медицины, заслуженной кафедры внутренней медицины.

О Юго-Западном медицинском центре UT

UT Southwestern, один из ведущих академических медицинских центров в стране, объединяет новаторские биомедицинские исследования с исключительным клиническим уходом и образованием. Преподавательский состав учреждения получил шесть Нобелевских премий и включает 25 членов Национальной академии наук, 17 членов Национальной академии медицины и 13 исследователей Медицинского института Говарда Хьюза.Штатный преподавательский состав, насчитывающий более 2800 человек, отвечает за революционные достижения в области медицины и стремится быстро преобразовать научные исследования в новые клинические методы лечения. Врачи UT Southwestern оказывают помощь примерно по 80 специальностям более чем 117 000 госпитализированным пациентам, более чем 360 000 случаев неотложной помощи и наблюдают за почти 3 миллионами амбулаторных посещений в год.

Похожие истории

Университет Рокфеллера »Исследование 50 000 человек показало, что бурый жир может защитить от многих болезней

На этих снимках ПЭТ у человека слева имеется обильный бурый жир вокруг шеи и шейного отдела позвоночника.У человека справа нет заметного коричневого жира.
(любезно предоставлено Андреасом Г. Вибмером и Хайко Шёдером)

Коричневый жир — это та волшебная ткань, от которой вам захочется еще больше. В отличие от белого жира, который хранит калории, бурый жир сжигает энергию, и ученые надеются, что он может стать ключом к новым методам лечения ожирения. Но уже давно неясно, действительно ли люди с большим количеством коричневого жира имеют лучшее здоровье. Во-первых, таких людей было трудно даже идентифицировать, поскольку бурый жир спрятан глубоко внутри тела.

Теперь новое исследование Nature Medicine предлагает убедительные доказательства: среди более чем 52000 участников те, у кого был обнаруживаемый бурый жир, реже, чем их сверстники, страдали сердечными и метаболическими заболеваниями, начиная от диабета 2 типа и заканчивая ишемической болезнью сердца. основная причина смерти в США.

Исследование, безусловно, крупнейшее в своем роде на людях, подтверждает и расширяет преимущества бурого жира для здоровья, предложенные предыдущими исследованиями. «Впервые это обнаруживает связь со снижением риска определенных заболеваний», — говорит Пол Коэн, доктор Альберта Резника, M.D. Доцент и старший лечащий врач больницы Университета Рокфеллера. «Эти результаты делают нас более уверенными в возможности воздействия на бурый жир с терапевтической пользой».

Ценный ресурс

Хотя бурый жир десятилетиями изучается на новорожденных и животных, только в 2009 году ученые пришли к выводу, что его также можно найти у некоторых взрослых, обычно на шее и плечах. С тех пор исследователи начали изучать неуловимые жировые клетки, которые обладают способностью сжигать калории и выделять тепло в холодных условиях.

Однако крупномасштабные исследования бурого жира были практически невозможны, потому что эта ткань обнаруживается только на ПЭТ-сканировании, специальном виде медицинской визуализации. «Эти сканирования дорогие, но, что более важно, они используют радиацию», — говорит Тобиас Бехер, первый автор исследования и ранее клинический ученый в лаборатории Коэна. «Мы не хотим подвергать этому много здоровых людей».

Врач-ученый Бехер предложил альтернативу. Прямо через дорогу от его лаборатории тысячи людей ежегодно посещают онкологический центр Memorial Sloan Kettering, чтобы пройти ПЭТ-сканирование для оценки рака.Бехер знал, что, когда радиологи обнаруживают бурый жир на этих снимках, они обычно делают это, чтобы убедиться, что он не ошибочно принят за опухоль. «Мы поняли, что это может быть ценным ресурсом, который поможет нам начать изучение бурого жира в масштабах всей популяции», — говорит Бехер.

Жир защитный

В сотрудничестве с радиологами Memorial Sloan Kettering Хайко Шёдером и Андреасом Вибмером исследователи просмотрели 130 000 снимков ПЭТ более чем 52 000 пациентов и обнаружили присутствие бурого жира почти у 10 процентов людей.(Коэн отмечает, что эта цифра, вероятно, занижена, потому что пациенты были проинструктированы избегать воздействия холода, физических упражнений и кофеина, которые, как считается, увеличивают активность бурого жира).

Некоторые общие и хронические заболевания были менее распространены среди людей с обнаруживаемым коричневым жиром. Например, только 4,6% страдали диабетом 2 типа по сравнению с 9,5% людей, у которых не обнаруживался бурый жир. Точно так же у 18,9% был аномальный холестерин по сравнению с 22.2 процента у людей без бурого жира.

Более того, исследование выявило еще три состояния, при которых люди с бурым жиром имеют более низкий риск: гипертония, застойная сердечная недостаточность и ишемическая болезнь сердца — связи, которые не наблюдались в предыдущих исследованиях.

Еще одним удивительным открытием стало то, что бурый жир может смягчить негативные последствия ожирения для здоровья. В целом у людей с ожирением повышен риск сердечных заболеваний и нарушений обмена веществ; но исследователи обнаружили, что среди тучных людей, у которых есть бурый жир, распространенность этих состояний была аналогична таковой среди людей, не страдающих ожирением.«Кажется, что они защищены от вредного воздействия белого жира», — говорит Коэн.

Больше, чем электростанция, сжигающая энергию

Фактические механизмы, с помощью которых бурый жир может способствовать улучшению здоровья, все еще неясны, но есть некоторые подсказки. Например, коричневые жировые клетки потребляют глюкозу для сжигания калорий, и возможно, что это снижает уровень глюкозы в крови, что является основным фактором риска развития диабета.

Роль бурого жира более загадочна при других состояниях, таких как гипертония, которая тесно связана с гормональной системой.«Мы рассматриваем возможность того, что коричневая жировая ткань не просто потребляет глюкозу и сжигает калории, и, возможно, действительно участвует в передаче гормональных сигналов другим органам», — говорит Коэн.

Команда планирует продолжить изучение биологии бурого жира, в том числе путем поиска генетических вариантов, которые могут объяснить, почему у некоторых людей его больше, чем у других, — потенциальные первые шаги к разработке фармакологических способов стимулирования активности бурого жира для лечения ожирения и связанных с ним состояний. .

«Естественный вопрос, который возникает у всех, -« Что я могу сделать, чтобы получить больше коричневого жира? », — говорит Коэн. «У нас пока нет точного ответа на этот вопрос, но это будет захватывающее пространство для ученых, которое они могут исследовать в ближайшие годы».

Коричневая жировая ткань — обзор

2.2 Коричневая жировая ткань

BAT, в отличие от WAT, является термогенной тканью, основной функцией которой является рассеяние энергии, при этом основным ответственным механизмом является разобщающий белок 1 (UCP1). UCP1 — это BAT-специфический белок, расположенный во внутренней митохондриальной мембране, который разъединяет дыхательную цепь, выделяя тепло вместо энергии.Этот процесс известен как адаптивный термогенез и опосредуется адренергической стимуляцией [13].

У людей количество НДТ относительно велико в начале жизни, помогая противодействовать потере тепла у новорожденных, но постепенно снижается по мере старения. Однако у грызунов есть депо BAT на протяжении всей жизни, что помогает им поддерживать температуру тела в ответ на холод [14]. Недавние исследования у взрослых людей с использованием ¹⁸ F-фтордезоксиглюкоза-ПЭТ / КТ-сканирований выявили активные депо BAT в основном в шейном и надключичном областях, но также в подмышечной, паравертебральной, парааортальной и надпочечниковой областях [15].

BAT отличается от WAT не только наличием UCP1, так как они происходят из разных онтогенетических клонов с Myf5-положительными и отрицательными предшественниками соответственно [6]. Таким образом, БАТ представляет собой большое количество термогенных митохондрий и небольших липидных капель, которые очень доступны для гидролиза и окисления СЖК [16]. Более того, известно, что BAT полагается на глюкозу и FFAs в качестве метаболического топлива [17], и текущие исследования предполагают возрастающую роль BAT в физиологической регуляции метаболизма, такой как контроль триглицеридов [18] и клиренс глюкозы, у обоих грызунов. [19] и люди [20].Хотя эндокринная функция BAT плохо изучена, недавно было описано, что BAT продуцирует такие факторы, как фактор роста фибробластов 21 и ретинол-связывающий белок, которые могут модулировать функцию других метаболических органов [21].

Действительно, в клинических испытаниях на людях масса BAT была связана с худым фенотипом и более низким инсулином натощак, а также со снижением IR и воспалительной секреции адипокина [22]. После активации BAT были связаны с потерей веса [23] и уменьшением жировой массы тела [24], как из-за увеличения расхода энергии, так и с увеличением местного и чистого удаления глюкозы [25].Таким образом, хотя BAT составляет небольшую долю массы тела (~ 0,1%), повышение активности BAT является перспективной терапевтической стратегией для лечения ожирения [26].

Интересно, что исследования показали снижение массы / метаболической активности BAT среди субъектов с ожирением, связанное с увеличением висцерального жира, старением и гипергликемией [14,15,27]. Фактически, процесс отбеливания BAT был описан на животных моделях ожирения, когда увеличенные адипоциты демонстрируют потерю ответа на бета-адренергические стимулы вместе с митохондриальной дисфункцией [28].Такой процесс также может иметь место у людей, учитывая тот факт, что поглощение глюкозы BAT нарушено у лиц с IR и T2DM [29].

С другой стороны, активность BAT у лиц с ожирением связана с метаболически более здоровым фенотипом [27], а привлечение BAT положительно связано с потерей веса после бариатрической хирургии [30]. Более того, трансплантация BAT в моделях ожирения на животных, получающих диету, улучшила клиренс глюкозы за счет увеличения чувствительности к инсулину в сердце, мышцах и WAT [19].Что касается липидного метаболизма, есть доказательства того, что активация BAT приводит к улучшению клиренса триглицеридов и FFA у людей с дислипидемией [31] и у грызунов, моделирующих ожирение [18].

Коричневая жировая ткань — обзор

2.2 Коричневая жировая ткань

BAT, в отличие от WAT, является термогенной тканью, основной функцией которой является рассеяние энергии, при этом основным ответственным механизмом является разобщающий белок 1 (UCP1). UCP1 — это BAT-специфический белок, расположенный во внутренней митохондриальной мембране, который разъединяет дыхательную цепь, выделяя тепло вместо энергии.Этот процесс известен как адаптивный термогенез и опосредуется адренергической стимуляцией [13].

У людей количество НДТ относительно велико в начале жизни, помогая противодействовать потере тепла у новорожденных, но постепенно снижается по мере старения. Однако у грызунов есть депо BAT на протяжении всей жизни, что помогает им поддерживать температуру тела в ответ на холод [14]. Недавние исследования у взрослых людей с использованием ¹⁸ F-фтордезоксиглюкоза-ПЭТ / КТ-сканирований выявили активные депо BAT в основном в шейном и надключичном областях, но также в подмышечной, паравертебральной, парааортальной и надпочечниковой областях [15].

BAT отличается от WAT не только наличием UCP1, так как они происходят из разных онтогенетических клонов с Myf5-положительными и отрицательными предшественниками соответственно [6]. Таким образом, БАТ представляет собой большое количество термогенных митохондрий и небольших липидных капель, которые очень доступны для гидролиза и окисления СЖК [16]. Более того, известно, что BAT полагается на глюкозу и FFAs в качестве метаболического топлива [17], и текущие исследования предполагают возрастающую роль BAT в физиологической регуляции метаболизма, такой как контроль триглицеридов [18] и клиренс глюкозы, у обоих грызунов. [19] и люди [20].Хотя эндокринная функция BAT плохо изучена, недавно было описано, что BAT продуцирует такие факторы, как фактор роста фибробластов 21 и ретинол-связывающий белок, которые могут модулировать функцию других метаболических органов [21].

Действительно, в клинических испытаниях на людях масса BAT была связана с худым фенотипом и более низким инсулином натощак, а также со снижением IR и воспалительной секреции адипокина [22]. После активации BAT были связаны с потерей веса [23] и уменьшением жировой массы тела [24], как из-за увеличения расхода энергии, так и с увеличением местного и чистого удаления глюкозы [25].Таким образом, хотя BAT составляет небольшую долю массы тела (~ 0,1%), повышение активности BAT является перспективной терапевтической стратегией для лечения ожирения [26].

Интересно, что исследования показали снижение массы / метаболической активности BAT среди субъектов с ожирением, связанное с увеличением висцерального жира, старением и гипергликемией [14,15,27]. Фактически, процесс отбеливания BAT был описан на животных моделях ожирения, когда увеличенные адипоциты демонстрируют потерю ответа на бета-адренергические стимулы вместе с митохондриальной дисфункцией [28].Такой процесс также может иметь место у людей, учитывая тот факт, что поглощение глюкозы BAT нарушено у лиц с IR и T2DM [29].

С другой стороны, активность BAT у лиц с ожирением связана с метаболически более здоровым фенотипом [27], а привлечение BAT положительно связано с потерей веса после бариатрической хирургии [30]. Более того, трансплантация BAT в моделях ожирения на животных, получающих диету, улучшила клиренс глюкозы за счет увеличения чувствительности к инсулину в сердце, мышцах и WAT [19].Что касается липидного метаболизма, есть доказательства того, что активация BAT приводит к улучшению клиренса триглицеридов и FFA у людей с дислипидемией [31] и у грызунов, моделирующих ожирение [18].