黃 濤，李效凱

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運動與脂肪組織棕色化研究進展

黃 濤1，李效凱2

主要探討棕色脂肪組織和米色脂肪細胞對機體能量代謝的調控作用，以及運動對白色脂肪組織棕色化的調控作用及其潛在的分子機制。最近的研究證實，成年人體內也存在具有生理功能的棕色脂肪組織。與白色脂肪組織不同的是，棕色脂肪組織具有產生和釋放熱量的功能。白色脂肪組織在特定的情況下(如運動和冷環(huán)境暴露)出現可誘導的棕色脂肪細胞(即米色脂肪細胞)的過程被稱為脂肪組織棕色化。米色脂肪細胞的誘導作為治療肥胖及相關疾病的潛能受到了廣泛關注。動物研究顯示，運動可誘導棕色脂肪特異性基因的表達，啟動白色脂肪組織棕色化的過程。這些米色脂肪細胞的分化來源并未被完全闡明。目前，僅有兩項研究探討了運動訓練對人體脂肪組織棕色化的調控作用，且結果并不一致。今后的研究應該進一步驗證和探討不同運動方案對人體脂肪組織棕色化的影響及其生理學意義和機制。

運動；肥胖；棕色脂肪；脂肪棕色化

在過去的30多年間，肥胖病的比例在全球范圍內迅速增長，已給全社會帶來了沉重的經濟和醫(yī)療負擔。目前，全球范圍內男性和女性肥胖和超重的比例分別達到36.9%和38.0%[42]。我國大樣本量調查的數據也顯示，1991—2011年，我國成年男性肥胖的比例從2.9%增加到11.8%，而女性肥胖比例從4.6%增加至11.0%[38]。肥胖和超重與很多慢性病的發(fā)病密切相關，如高血壓、心腦血管疾病、II型糖尿病等。據估計，2010年在全球范圍內有340萬人死于肥胖病和相關疾病[42]。令人遺憾的是，目前各國并沒有形成有效應對肥胖病的干預機制[42]。雖然肥胖病的發(fā)病機理非常復雜，但簡單地講，體重的增加源自于機體能量攝入多于能量消耗。參與體育活動是一種簡單有效的增加能量消耗的方式。研究顯示，適宜的體育運動可預防和控制肥胖病，改善胰島素抵抗，降低心腦血管疾病的風險，降低癌癥風險等[12]。然而，運動促進健康的分子機制尚未得到全面的揭示。最近有研究顯示，運動可引起白色脂肪組織棕色化(adipose tissue browning)，這給探討運動促進健康的機制帶來了新的方向和突破口。本文將闡述運動對脂肪組織棕色化的影響及其可能的分子調控機制。

1 棕色脂肪組織和白色脂肪組織棕色化

從形態(tài)和功能上區(qū)分，哺乳動物的脂肪組織包括白色脂肪組織和棕色脂肪組織兩大類。白色脂肪組織的功能主要是以甘油三酯的形式儲存能量，而且，越來越多的研究表明，白色脂肪組織可分泌多種脂源性細胞因子，進而調節(jié)機體能量代謝[33]。棕色脂肪組織的主要功能則是產生和釋放熱量[15]。白色脂肪細胞分化起源于脂肪前體細胞，而棕色脂肪細胞則起源于Myf5+成肌細胞,與骨骼肌細胞有著共同的分化起源[54]。與白色脂肪細胞不同的是，棕色脂肪細胞含有豐富的線粒體及解偶聯蛋白1(UCP1)，受交感神經信號激活后，UCP1引起線粒體氧化呼吸鏈的電子傳遞和ATP生成之間解偶聯，降低脂肪酸氧化代謝的產能效率，進而實現棕色脂肪細胞釋放熱量的功能[7]。長時間以來，人們認為棕色脂肪組織主要存在于嬰兒時期，而成年人體內不存在活化的棕色脂肪組織[19]。然而，最近利用正電子發(fā)射型計算機斷層顯像(PET/CT)的研究顯示，成年人頸部、鎖骨上部、腋窩和脊柱兩旁等部位不同程度地存在活化的棕色脂肪組織[19]。特別是2009年《新英格蘭醫(yī)學雜志》發(fā)表了3篇關于成年人棕色脂肪組織的研究報道[11,60,61]，進一步激起了科學界對棕色脂肪組織生理功能的重新探索和認識，也包括后來對白色脂肪棕色化的研究。

米色脂肪細胞(beige adipocyte，也被稱為可誘導的棕色脂肪細胞)作為第3類脂肪細胞[65]，引起了學者們對脂肪組織可塑性的深入探究[16]。米色脂肪細胞在白色脂肪組織中出現或聚集的過程被稱為脂肪組織棕色化[3]。米色脂肪細胞的形態(tài)和功能與棕色脂肪細胞十分接近，分散地存在于白色脂肪組織內，并表達有棕色脂肪細胞特異性基因。

最近的研究證實，成年人棕色脂肪組織含量與身體質量指數(BMI)和年齡呈顯著性負相關[11,47,60,61]，而且成年人棕色脂肪檢出量非常少，通過誘導米色脂肪細胞的生成進而預防和治療肥胖的可能性得到了科學界廣泛的關注和期望。

2 脂肪組織棕色化的調控機制

研究顯示，長時間寒冷環(huán)境暴露后，受交感神經興奮信號刺激，棕色脂肪組織通過激活UCP1后啟動產熱機制，而白色脂肪組織則啟動棕色脂肪細胞分化的信號通路，生成可誘導的棕色脂肪細胞[24]，即米色脂肪細胞。目前，脂肪組織棕色化過程的信號調控通路并未得到全面的闡明，但是，UCP1對于棕色脂肪細胞和米色脂肪細胞的產熱功能具有不可替代的作用，那么，控制UCP1表達的信號轉導過程也被認為是調控脂肪組織棕色化的重要步驟[3]。

2.1 調控棕色脂肪組織和米色脂肪細胞的信號轉導通路

β腎上腺素受體(β-AR)介導的信號通路是激活棕色脂肪產熱和誘導米色脂肪細胞生成的主要信號途徑。當交感神經興奮(如冷環(huán)境暴露)后，釋放出的去甲腎上腺素會與β-AR結合，導致細胞內環(huán)磷酸腺苷(cAMP)增加，進而激活蛋白激酶A/絲裂原活化蛋白激酶p38(PKA/p38MAPK)信號通路。p38MAPK通過作用于幾個相關的轉錄因子進一步激活UCP1和過氧化物酶體增殖活化受體γ(PPARγ)輔激活因子-1α(PGC-1α)的表達[9]。值得注意的是，在3種β-AR中，β1-AR對于棕色脂肪細胞的分化起到重要調控作用，而β3-AR則參與到成熟的棕色脂肪細胞產熱功能的調控。但是，只有β3-AR對于誘導米色脂肪細胞起到重要作用。有研究顯示，當敲除小鼠β3-AR基因后，冷環(huán)境暴露誘導的米色脂肪細胞生成過程受到抑制，而給于β3-AR激動劑后，可以誘導白色脂肪組織內產生米色脂肪細胞[2,29]。

有研究顯示，一氧化氮介導的環(huán)磷酸鳥苷和其依賴的蛋白激酶(NO/cGMP/PKG-I)信號通路參與了棕色脂肪細胞產熱過程的調控[21]。最近的研究進一步表明，激活cGMP/PKG-I信號通路也可以誘導白色脂肪組織棕色化[39]。

2.2 轉錄水平的調控機制

2.2.1 PGC-1α和PPARγ

PGC-1α作為轉錄協同激活因子參與調控能量代謝相關的多種功能，如調節(jié)棕色脂肪產熱、線粒體生物發(fā)生和肌纖維類型的轉換等[22]。研究顯示，PGC-1α可促進白色脂肪細胞UCP1和線粒體氧化呼吸鏈代謝關鍵酶的基因表達，如COX4等[3,58]。具體地講，PGC-1α與PPARα或PPARγ以及類維生素A受體(RXR)結合，并通過與UCP1基因啟動子 PPARα反應單元結合后，進而激活UCP1基因轉錄。新近的研究支持了此過程，當使用PPARα、PPARγ和RXR激動劑處理脂肪細胞后，UCP1基因轉錄加強[26]。

2.2.2 PRDM16 (PR-domain-containing 16)

PRDM16是一種鋅指蛋白，可在轉錄水平控制脂肪細胞的分化進程。最近的研究顯示，PRDM16[54]和骨形態(tài)發(fā)生蛋白7(BMP7)[59]是決定棕色脂肪細胞分化的關鍵分子開關。PRDM16決定著Myf5+前體細胞向棕色脂肪細胞的定向分化，而BMP7的作用是激活整個棕色脂肪細胞生成的調控程序。PRDM16可抑制白色脂肪細胞相關基因的表達，而促進棕色脂肪細胞相關基因的表達，如UCP1和PGC-1α等。而且，PRDM16對米色脂肪細胞的生成也具有重要調控作用。研究表明，羅格列酮對PPARγ的活化可促進PGC-1α表達[64]，并可促進PRDM16蛋白的穩(wěn)定性[44]，進而促進脂肪組織棕色化。同樣地，當阻斷PRDM16表達時，白色脂肪細胞產熱相關的基因表達受到抑制，從而降低β-AR激動劑誘導的棕色化進程[55]。

此外，由NAD+依賴性去乙?；窼IRT1介導的PPARγ去乙酰化也可促進白色脂肪組織棕色化[49]。

2.3 激素水平的調控

最近的研究顯示，一些內源性的細胞因子或多肽在棕色脂肪組織活化和白色脂肪組織棕色化的調控過程中發(fā)揮重要作用。這方面的研究得到了學者的廣泛關注，因為深入了解棕色化的調控機制，可能為肥胖及相關疾病提供新的治療靶點。這些內源性的細胞因子或多肽包括成纖維細胞生長因子21(FGF21)、β-氨基異丁酸(BAIBA)、纖維連結蛋白III型域包含蛋白5(FNDC5)/Irisin、心鈉肽和腦鈉肽等。

2.3.1 FGF21

FGF21主要表達于肝細胞，同時在骨骼肌[28]、白色脂肪細胞[40]和棕色脂肪細胞[68]也有表達。Fisher等[18]的研究顯示，3天的寒冷環(huán)境暴露(5℃)導致小鼠白色和棕色脂肪組織FGF21表達增加，FGF21進而以旁分泌/自分泌的形式作用于白色脂肪細胞，誘導白色脂肪棕色化。他們進一步證明，FGF21對于脂肪棕色化的作用是通過增加PGC-1α表達來實現的。人體研究顯示，中度的寒冷環(huán)境暴露(9℃，12 h)引起血清FGF21水平增加，而FGF21的增加與機體的產熱水平密切相關[34]。利用PET/CT的影像學證據進一步顯示，血清FGF21水平與慢性和急性寒冷暴露下的棕色脂肪細胞活動水平密切相關[23]。

2.3.2 BAIBA

Roberts等[50]的研究發(fā)現，BAIBA作為一種肌源性細胞因子可促進白色脂肪組織棕色化。他們的研究證明，PGC-1α可調控BAIBA的表達，進而增加白色脂肪組織內棕色脂肪細胞特異性基因表達，如UCP-1和細胞死亡誘導的DFFA樣效應蛋白A(CIDEA)。BAIBA對棕色脂肪細胞特異性基因表達的調控是通過作用于PPARα來實現的。他們的人體研究進一步顯示，血漿BAIBA水平與心血管疾病危險因子負相關，另外，他們發(fā)現，20周耐力訓練可使血漿BAIBA水平增加17%。

2.3.3 FNDC5/Irisin

Irisin是新近發(fā)現的一個肌源性細胞因子，它由骨骼肌FNDC5基因編碼表達，之后清除進入血液循環(huán)，被稱為Irisin。Bostrom等[6]的研究顯示，耐力運動和PGC-1α過表達可導致骨骼肌FNDC5基因表達增加，進而引起血液Irisin水平增加。而經過Irisin 處理的白色脂肪細胞表達出更多產熱相關的基因，并引起白色脂肪組織棕色化。Irisin的發(fā)現引起了學者的廣泛關注，可能是由于其表現出了具有促進減體重和提高胰島素敏感性的潛能。盡管PPARα可能是Irisin 發(fā)揮作用的下游信號分子，而更多研究需要鑒別出Irisin 的受體和信號轉導通路。

由于Irisin最初作為肌源性細胞因子被鑒定出來，最近不同的實驗室陸續(xù)報道了不同運動干預對Irisin基因表達和血液水平的影響。一些研究表明，一次性運動[27,30,43]或長期運動訓練[6]后血液Irisin水平增加，而另幾項研究卻未能發(fā)現運動對FNDC5 mRNA 或 Irisin的影響[25,31,45]。

2.3.4 心鈉肽和腦鈉肽

冷環(huán)境暴露可以促進產熱和脂肪棕色化，同時導致心率增加、血壓升高和骨骼肌收縮[7]。與此同時，心肌釋放出相關的激素類多肽，如心鈉肽和腦鈉肽。研究顯示，心鈉肽和腦鈉肽可促進白色脂肪組織PGC-1α和UCP1基因表達，進而誘導脂肪棕色化[4]。

綜上所述，冷環(huán)境暴露或運動誘導的一些細胞因子或多肽，可能參與到了白色脂肪棕色化的調節(jié)過程，積極探尋脂肪組織棕色化的上游和下游信號調控通路對于尋找新的治療肥胖的藥物靶點具有重要的意義。

3 棕色脂肪和米色脂肪對能量代謝調控作用

目前，關于棕色脂肪組織和米色脂肪細胞的研究主要集中在對機體能量代謝的調控作用，以及探討將其作為治療肥胖及相關疾病靶點的可能性。

3.1 來自動物實驗的證據

研究表明，當通過藥物刺激或轉基因等手段激活實驗動物的棕色脂肪和/或米色脂肪細胞時，動物可更好地抵抗肥胖和相關的代謝問題。例如，通過轉基因手段使小鼠PRDM16基因過表達時，可誘導皮下白色脂肪組織出現米色脂肪細胞，而該手段對棕色脂肪組織的UCP1無影響。該研究進一步顯示，在給予高脂飲食時，與普通小鼠相比，該轉基因小鼠能更好地對抗體重增加，具有更好血糖耐受性[55]。再如前面提到的研究，用Irisin誘導小鼠白色脂肪組織出現米色細胞后，該小鼠表現出更好地對抗肥胖和胰島素抵抗的特質[6]。相反，當用基因手段敲除UCP1基因時，與普通小鼠相比，該轉基因小鼠更容易增加體重，表明棕色脂肪或米色脂肪細胞參與了機體能量代謝調節(jié)過程[17]。

3.2 來自人體影像學研究的證據

每個成年人體內棕色脂肪的含量不盡相同。有研究估測，成年人體內大概可檢測出50 g左右的棕色脂肪[52]。如果激活50 g的棕色脂肪，大概可以消耗相當于機體基礎代謝率20%左右的能量[52]。人體內活化的棕色脂肪量與氣溫和年齡等因素密切相關，通常在寒冷環(huán)境下更容易檢測出棕色脂肪，兒童較成年人更容易檢測出棕色脂肪。近年，利用PET/CT的影像學研究表明，棕色脂肪與身體質量指數(BMI)和脂肪百分比呈負相關。Lee等[35]的一項研究表明，成人棕色脂肪與BMI和血糖濃度負相關。Matsushita等[37]研究也得到類似的結果，可檢出棕色脂肪的成人具有較低的BMI和體脂百分比，同時，棕色脂肪的檢出與血糖和糖化血紅蛋白(HbA1c)濃度負相關。我們的一項研究也表明，在BMI較低的人群中更容易檢測出活化的棕色脂肪[1]。

這些來自動物和人體的研究提示，棕色脂肪和/或米色脂肪在機體能量代謝調控中發(fā)揮重要作用，誘導白色脂肪組織棕色化可能成為將來治療肥胖病及相關疾病的靶點。

4 運動對棕色脂肪和白色脂肪組織棕色化的影響

4.1 運動與棕色脂肪組織

20世紀末期，學者們就開始探究運動訓練對棕色脂肪組織的影響，然而，研究結果并不完全一致。Yamashita等[67]的研究發(fā)現，9周跑臺訓練(5次/周，運動時間遞增至90 min，速度為25～27 m/min)顯著性降低大鼠棕色脂肪含量，并下調棕色脂肪細胞UCP1 mRNA表達水平。使用類似的運動方案，Segawa等[56]發(fā)現，9周跑臺訓練可顯著性降低大鼠棕色脂肪細胞UCP1 mRNA表達。Larue-Achagiotis等[32]研究發(fā)現，20天的跑臺訓練(速度從5 m/min遞增至15 m/min，運動時間從5 min遞增至10 min)可顯著降低大鼠棕色脂肪組織線粒體的產熱活動。最近，Wu等[66]的研究也表明，8周跑臺訓練(5次/周，運動時間為60 min，速度從24 m/min遞增至42 m/min)顯著性降低大鼠棕色脂肪組織PGC-1α和UCP1蛋白含量，同時發(fā)現棕色脂肪組織脂肪酸的氧化代謝活動減弱。從運動生理學的角度推測，耐力訓練引起的棕色脂肪產熱量減少或產熱相關的分子表達降低，可能作為一種生理機制代償運動過程中產熱的驟然增加，以降低核心體溫的增加。然而，也有幾項研究顯示，運動訓練對棕色脂肪無明顯影響。Scarpace等[53]研究發(fā)現，9周的遞增負荷跑臺訓練(約70%最大攝氧量強度，5次/周，時間遞增至60 min/次)對大鼠棕色脂肪細胞UCP1 mRNA表達水平無明顯影響。類似地，Boss等[5]也未發(fā)現8周遞增負荷跑臺訓練(逐步遞增至30 m/min，90 min/次)對大鼠棕色脂肪組織UCP1、UCP2和UCP3 mRNA表達的影響。Wickler等[63]報道6周跑臺訓練(5次/周，90 min/次，速度17 m/min)未改變大鼠棕色脂肪量、棕色脂肪血流量和氧耗量，提示，運動對大鼠非顫抖性產熱能力無影響。新近的一項研究顯示，6周跑臺訓練(5次/周，60 min/次，速度18 m/min)導致棕色脂肪的產熱活動輕微增強，而未影響UCP1的表達[13]。目前，尚不清楚導致這些不一致研究結果的原因，推測可能與不同的訓練方案、不同的取樣位點及不同的取樣時間有關。今后的研究需進一步明確運動訓練對棕色脂肪的影響及其生理意義。

目前，關于體育運動對人體棕色脂肪影響的研究還比較少見。Dinas等[14]的研究報道了日常體育活動與棕色脂肪組織的關系。他們的結果顯示，體育活動與棕色脂肪活性呈負相關。然而，該研究存在一定的缺點，如樣本量較小，且體育活動是通過被試主觀報告的形式獲得。今后的研究應該采用客觀測量體育活動的方式，來進一步確認日常體育活動對棕色脂肪的影響。最近的一項研究對比了耐力項目運動員(2年以上訓練經歷)和普通對照者在冷環(huán)境暴露下棕色脂肪活動的差異，PET/CT檢測的結果表明，運動員的棕色脂肪活動明顯較低。而皮下白色脂肪細胞活檢的結果則顯示，兩組被試棕色脂肪特異性基因表達水平無明顯差異[62]。他們的研究提示，長期耐力訓練雖然未影響棕色脂肪/米色脂肪細胞的募集，但是耐力訓練導致機體棕色脂肪活動水平較低。因此，這兩項針對人體棕色脂肪組織的研究也提示，運動訓練會引起棕色脂肪組織產熱活動減弱，可能作為一種代償機制降低運動訓練導致的核心體溫增加。

4.2 運動與白色脂肪組織棕色化

眾所周知，規(guī)律的運動訓練可對白色脂肪組織的形態(tài)和功能產生重要的影響，如減少脂肪組織、降低脂質含量等[20]。近幾年的研究表明，運動可誘導白色脂肪棕色化，即白色脂肪組織中出現可誘導的米色脂肪細胞。Cao等[8]的研究顯示，當把小鼠飼養(yǎng)于帶有自主跑輪的豐富環(huán)境中，4周后即可引起小鼠白色脂肪組織棕色化，UCP1和PRDM16等基因表達增加。Bostrom等[6]發(fā)現，3周自主跑輪運動可明顯增加內臟脂肪和附睪脂肪墊UCP1基因表達水平，而最顯著的增加發(fā)生在皮下脂肪部位，增加高達25倍。類似地，De Matteis等[13]發(fā)現，1周的跑臺訓練(約60%最大攝氧量，5次/周，60 min/次)就可導致內臟白色脂肪組織UCP1基因表達顯著增加，誘導脂肪組織棕色化。Wu等[66]的研究也表明，8周跑臺訓練(5次/周，運動時間為60 min，速度從24 m/min遞增至42 m/min)可顯著增加大鼠腹股溝米色脂肪細胞的含量，并增加PGC-1α和UCP1等蛋白的含量。最近的一項研究顯示，11天的自主跑輪運動可導致小鼠皮下白色脂肪UCP1和PRDM16等基因表達的顯著增加。實際上，未進行運動干預時，小鼠皮下白色脂肪的PRDM16基因表達水平只有棕色脂肪的1/2。11天的自主運動使皮下白色脂肪PRDM16基因表達增加至與棕色脂肪相當的水平，同時，其他棕色/米色脂肪特異性基因也顯著性增加，包括CIDEA、PGC-1α、COX8b等[57]。

最近，Norheim等[43]首次報道了12周的運動干預(每周2次60 min的有氧訓練和2次60 min的力量訓練)對糖尿病前期患者和正常成年人腹部皮下白色脂肪組織基因表達的影響，他們觀察到兩組被試UCP1基因表達在12周后呈上升趨勢，當把兩組被試數據合并分析時，UCP1基因表達顯著性增加。提示，運動訓練可能促進了成年人皮下白色脂肪組織中米色脂肪細胞的形成。然而，Ronn等[51]的研究表明，6個月的運動訓練(每周3次60 min的有氧運動)并沒有引起大腿皮下白色脂肪組織出現棕色化的現象，相關標志物(PRDM16等)無明顯變化。需要指出的是，這兩項研究的樣本僅來自于一次組織活檢，且取自不同部位的皮下脂肪，這可能是導致兩項結果不一致的原因之一。另外，以上兩項研究的運動方案不同，這也可能是導致結果不同的原因。當前，該領域的研究處于起步階段，需要有更多的研究深入探討不同運動方案對白色脂肪組織棕色化的影響以及運動對不同人群白色脂肪組織棕色化影響的異同，以期鑒別出最佳的運動干預方案。

以上的多數研究表明，運動可以引起白色脂肪細胞表達棕色脂肪細胞特異性基因，即誘導形成具有產熱功能的米色脂肪細胞。那么，這些誘導出的米色脂肪細胞起源于哪里？1)可能來自于白色脂肪內存在的棕色脂肪前體細胞[46]；2)也可能由現有的白色脂肪前體細胞分化而來[48]；3)可能由現有的白色脂肪細胞橫向分化(transdifferentiate)而來[10]；4)也可能來自于平滑肌前體細胞[36]。進一步的研究需要深入探討米色脂肪細胞的起源。

研究認為，非運動類的刺激(如寒冷環(huán)境暴露)導致的脂肪組織棕色化是由于熱量消耗和腎上腺素活動增強引起的代償作用[41]。這種代償機制導致白色脂肪組織UCP1表達和產熱增加。但是，目前并不清楚運動引起脂肪組織棕色化的原因。一種可能是，由于運動導致脂肪組織體積和脂質減少，機體進而需要產生更多熱量，從而激活了白色脂肪組織棕色化的程序[41]，但是其潛在的分子機制尚不清楚。根據現有的研究證據，幾種可能的機制可用來解釋運動激活脂肪組織棕色化的途徑。1)運動可以增加交感神經系統的活動，交感神經系統作用于白色脂肪組織進而引起了脂肪組織棕色化的進程[41]；2)運動對其他組織器官產生的適應性作用可能促進了脂肪組織棕色化，如最近有研究表明，運動導致的白色脂肪組織棕色化可能與下丘腦腦源性神經營養(yǎng)因子表達增加有關；3)運動導致的肌源性細胞因子，如Irisin[6]和Baiba[50]，可能涉及到運動引起的脂肪組織棕色化的機制。這些新的研究都非常有意義，今后的研究需要更全面地闡明運動誘導白色脂肪組織棕色化的機制和生理意義。

5 小結與展望

最近的研究顯示，成年人體內也存在具有生理功能的棕色脂肪組織。與白色脂肪組織不同的是，棕色脂肪組織的主要功能是產生和釋放熱量。白色脂肪組織可在特定的情況下(如運動和冷環(huán)境暴露)產生可誘導的棕色脂肪細胞，即米色脂肪細胞。規(guī)律的運動可以促進身體健康，而其潛在的分子機制并不完全清楚。運動誘導的白色脂肪組織棕色化可能為探討運動促進健康的機制帶來了新的方向和突破口?，F有的少量研究顯示，運動訓練可降低棕色脂肪的產熱活動，而導致皮下白色脂肪出現棕色化現象。這些結果提示，在運動訓練等應激狀態(tài)下，脂肪組織可能通過棕色脂肪細胞和米色脂肪細胞的可塑性變化對機體能量代謝和產熱進行適應性調節(jié)。今后的研究應該更全面地探討運動影響棕色脂肪產熱和白色脂肪棕色化的生物學意義和功能。

如前所述，棕色脂肪和米色脂肪細胞參與機體能量代謝的調控，誘導白色脂肪棕色化可能成為將來治療肥胖病及相關疾病的靶點。然而，現在并不清楚，如果要引起安靜狀態(tài)下機體能量代謝的增強，需要誘導多少量的米色脂肪細胞？如果通過運動誘導白色脂肪組織棕色化，什么運動方案可以誘導足夠的米色脂肪細胞？遺憾的是，除了幾項動物實驗，目前僅有兩項研究通過組織活檢研究了運動訓練對人體皮下脂肪組織棕色化的影響，且結果并不一致。今后的研究應該進一步驗證和探討運動對人體皮下脂肪組織棕色化的影響及其生理意義。

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Review on the Association between Exercise and Adipose Tissue Browning

HUANG Tao1,LI Xiao-kai2

This article reviewed the influences of brown adipose tissue and beige adipocytes on energy metabolism,and also summarized the effects of exercise on adipose tissue browning and underlying molecular mechanisms.Recent studies have shown that functional brown adipose tissue exists in adults.Unlike white adipose tissue,brown adipose tissue has the capability of dissipating chemical energy.Some conditions,such as exercise and cold exposure,can result in the development of inducible brown adipocytes (named beige adipocytes) in white adipose tissue,which was named as brown tissue browning.Activation of beige adipocytes in white adipose tissue may provide a promising therapeutic target for obesity and associated diseases,which has drawn extensive attention from researchers.Animal studies have shown that exercise can increase gene expressions of the brown adipocyte-specific genes in white adipose tissue,thereby inducing white adipose tissue browning.However,the origin of the beige adipocytes remains unclear.To date,only two studies examined the effects of exercise on white adipose tissue browning in humans;however,the findings were not consistent.More studies in humans are needed to clarify the potential effects of various types of exercise on white adipose tissue browning and elucidate the physiological implications and underlying mechanisms.

exercise;obesity;brownadiposetissue;adiposetissuebrowning

2015-08-19；

2016-05-24

黃濤(1981-)，男，湖北人，講師，博士，主要研究方向為肥胖的運動干預及生理機制、運動與腦和認知功能,Tel：(021)54747781，E-mail：taohuang@sjtu.edu.cn；李效凱(1970-)，男，安徽人，講師，博士，主要研究方向為運動與健康，Tel：(021)66135010，E-mail：lxkmoon@126.com。

1.上海交通大學 體育系，上海 200240；2.上海大學 體育學院，上海 200444 1.Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China；2.Shanghai University，Shanghai 200444，China.

G804.2

A

10.16469/j.css.201607009