原标题：如何激发棕色脂肪？低温、运动都有帮助 (下)
上一篇文章介绍了棕色脂肪(BAT,brown adipose tissue)的特色、成人也有棕色脂肪以及棕色脂肪分两种–典型棕色脂肪(classical BAT)与类棕色脂肪细胞(beige BAT)。本篇接着介绍BAT的生理作用、如何让自己产生BAT以及如何测量BAT。
棕色脂肪的生理作用
相对于白色脂肪(WAT,white adipose tissue)的储存能量，BAT可以消耗能量产生热能，因此对于囓齿类动物(如鼠类)及需要冬眠过冬的动物的体温维持来说很重要，人类新生儿因为基础代谢率较低，且肌肉较不发达不像成人可以透过肌肉顫抖产热，因此BAT对于新生儿体温便扮演重要生理角色。
外，BAT与心脏及骨骼肌(skeletal muscle)一样可以分泌血管內皮生长因子B(vascular endothelial growth factor B, VEGFB)，VEGFB作用在血管內皮上，有助于脂肪酸的运送与代谢，使得BAT与肌肉细胞同为代谢脂肪酸的重要组织，在VEGFB剔除(Vegfb knockout)的老鼠身上，脂肪因为无法被运送到肌肉与BAT作有效利用，转而送往WAT储存因而使得老鼠变胖。而BAT对于血糖调控、胰岛素阻抗、血脂肪、心血管、免疫等功能也都有研究证实其作用。
如何产生棕色脂肪？
低温、交感神经的刺激可以提高BAT的活性，有研究发现甲状腺素的刺激也可诱发BAT活性，此外还有一项很重要的就是：运动！运动可以促使skeletal muscle分泌名为irisin的蛋白质及名为meteorin-like(Metrnl)的荷尔蒙，irisin属于一种myokine，当温度低导致肌肉顫抖时也会产生irisin。 Metrnl及irisin会促进脂肪棕化(fat browning)的发生，让WAT的UCP1表现增加，WAT经过脂肪棕化便成为beige BAT。
人体跟老鼠体內都有同样的irisin，当透过基因工程技术让肥胖老鼠体內产生较多的irisin时，会使得beige BAT增加，结果会让热量消耗变多，胖鼠的血糖改善了，体重也跟着减轻。不同的是，老鼠的皮下白色脂肪(subcutaneous WAT)经过刺激可以产生beige BAT，但人体BAT存在的区域主要就在颈部、锁骨以上及脊椎两侧区域，至于其他区域的皮下脂肪有没有可能被诱发变成beige BAT，尚待更多研究证实。
相反地，什么因素会抑制BAT的生成与活性呢？研究发现，年纪大、男性、体重过重与肥胖、环境温度较高、使用交感神经抑制剂(如beta-blocker)等状况，体內的BAT活性都较低。
皮下脂肪可以被诱发成为beige BAT，那么內脏脂肪呢？有零星案例报告，在患有分泌儿茶酚胺的副神经节瘤(catecholamine-secreting paraganglioma)的病患身上，18F-FDG PET/CT发现除了BAT常见的区域讯号增加之外，內脏脂肪区域的讯号确实也增加了，患者的基础代谢率(resting energy expenditure, REE)也跟着增加了一倍，但接受了手术切除治疗之后，REE降回近乎正常值，患者的体重跟着上升了。有关BAT与內脏脂肪间的关联性，还需要更多研究来厘清。
棕色脂肪的测量
目前研究上测量BAT主要是利用18F-FDG PET/CT，但这工具有几项缺点，一来因为昂贵不普及，且需要受试者暴露于辐射当中，二来本身也有许多限制。18F-FDG PET/CT主要是透过侦测18F-FDG吸收来产生讯号强弱，借而判断代谢旺盛的区域，因此若人体內的BAT活性不强或者活性没有被诱发，则18F-FDG PET/CT可能就无法侦测到；再者，BAT除了可以吸收葡萄糖，但当它活性被诱发时，会先以脂肪酸及血液中三酸甘油脂作为能量来源，以18F-FDG PET/CT来测量可能会低估BAT的存在。
此外，18F-FDG PET/CT顶多只能告诉我们BAT的存在与否(利用其吸收葡萄糖使得讯号增强)，但无法得知当下讯号增强时BAT实际的生理作用，而葡萄糖具有用来制造能量、产生热能、制造脂肪(lipogenesis)等作用，这些便无法从18F-FDG PET/CT的影像得知。
综合许多的考量与限制，18F-FDG PET/CT恐怕还无法当作测量BAT的黄金标准。至于其他诊断工具包括正子扫描(PET)、核磁共振(MRI)、电脑断层(CT)甚至超音波，目前都有相关研究陆续进行中，而PET/MRI的结合，被认为是未来用来定性及定量BAT相当具有潜力的工具。
结论
过去几十年有关BAT的研究主要集中在老鼠身上，但随着越来越多人体相关研究出炉，我们对于人体BAT的功能及其在临床上可扮演的角色有更多的了解，尽管如此，目前仍旧无法窥知人体BAT全貌，如同NIDDK在论坛中所作的结论所言，我们对于BAT的认识才刚处于起步阶段。
除了产热及体重控制这些可能的好处外，BAT如何影响其它代谢因子(如血糖、胰岛素、血脂肪)、与各种生理作用如饮食、肌肉骨骼、睡眠、生理晝夜机制、免疫功能、细胞老化等彼此间的交互影响、基因分子生物机转、如何被诱发生成、测量方式标准化、临床上应用与治疗指引、classical BAT与beige BAT间的差异等，都需要未来更多研究来揭开其面纱，而在那之前，鼓励过重或肥胖者保持适度运动，尤其在冬天来临时运动不要中断，是目前临床上对于体重控制实际可行且具有正面效益的。
(本文同时刊登于台湾肥胖医学会会讯2014年第四期)
(Photo via Lewispugh. CC BY-SA 3.0)
参考资料：
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本文出自：吴佳鸿医生 Dr.Henry Wu's Health Notes
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