什么是「棕色脂肪」，与「白色脂肪」有何不同？
首先，咱们得明白，脂肪这玩意儿，说白了就是我们身体储存能量的一种方式。你可以把它想象成一个能量仓库，只不过这个仓库的“装修风格”和“功能”有所不同，这就导致了它们之间的巨大差异。
白色脂肪：沉默的能量储存者
白色脂肪，顾名思义，就是我们身体里数量最多、最常见的脂肪。它通常呈白色或淡黄色，因此得名。
长啥样？ 显微镜下看，白色脂肪细胞非常圆润，里面只有一个巨大的脂滴，几乎占满了整个细胞。细胞核和细胞质被挤到细胞的边缘，看起来扁平而薄。
主要功能？ 白色脂肪的核心任务，就是储存能量。当你摄入的能量超过你消耗的能量时，多余的葡萄糖和脂肪酸就会被转化为甘油三酯，储存在这些白色的脂肪细胞里。它就像一个巨大的、可以不断膨胀的储钱罐，为你的身体在饥饿时期提供能量。
还有啥作用？
保温： 虽然不如棕色脂肪擅长产热，但厚厚的白色脂肪层也能起到一定的保温作用，帮助我们维持体温。
缓冲和保护： 身体器官（比如肾脏、心脏）周围的白色脂肪，可以起到缓冲和保护的作用，防止它们受到撞击而受伤。
内分泌功能： 白色脂肪可不是个沉默的组织，它还能分泌一些激素，比如瘦素（Leptin），这种激素能调节食欲和能量消耗。此外，它还分泌一些脂肪因子，参与到炎症和胰岛素抵抗等代谢过程中。
哪里多？ 白色脂肪分布全身，但最常见于皮下，也就是我们能捏起来的那部分脂肪。当然，在内脏器官周围（腹腔内）也有大量的内脏脂肪，这部分脂肪的健康风险更高。
问题所在？ 过多的白色脂肪堆积，尤其是内脏脂肪，会增加患肥胖症、2型糖尿病、心血管疾病、高血压、脂肪肝等代谢性疾病的风险。这是因为过多的白色脂肪细胞会释放促炎因子，影响胰岛素敏感性，导致身体对能量的代谢出现紊乱。
棕色脂肪：小身材，大能量
现在轮到我们今天的主角——棕色脂肪了。这个家伙可是个能量消耗的“小马达”，在维持体温、促进能量消耗方面扮演着至关重要的角色。
长啥样？ 棕色脂肪细胞就和白色脂肪细胞大相径庭了。它们身材相对较小，形状也不那么规则。最关键的是，它们的细胞质里富含线粒体，而且线粒体数量非常多，线粒体是细胞的“能量工厂”，本身就含有大量的电子传递链蛋白，这些蛋白的颜色让棕色脂肪呈现出棕色。同时，棕色脂肪细胞里有许多小的脂滴，而不是一个巨大的脂滴。
核心功能：产热！ 这才是棕色脂肪的“绝技”。当身体感受到寒冷刺激或者摄入高热量的食物时，棕色脂肪细胞里的线粒体就会启动一个叫做“解偶联蛋白1（UCP1）”的特殊蛋白质。正常情况下，线粒体利用质子梯度产生的能量来合成ATP（细胞的能量货币）。但UCP1会“破坏”这个过程，让质子直接穿过线粒体内膜回到线粒体基质，而这个过程中释放的能量，大部分就以热能的形式散发出去，而不是用来合成ATP。
简单来说，就是把吃进去的能量或者身体储存的能量，直接“烧掉”变成热量散出去，而不是储存起来。 这也就是为什么有人说棕色脂肪可以帮助我们“燃烧”卡路里。
好在哪？
对抗寒冷： 棕色脂肪是哺乳动物（包括人类婴儿）在寒冷环境中维持体温的重要机制。新生儿身上棕色脂肪的比例比成年人高得多，可以帮助他们适应外界的温度变化。
促进能量消耗： 激活的棕色脂肪可以帮助我们消耗额外的卡路里，这对减肥和维持健康体重非常有益。
改善代谢： 研究表明，增加棕色脂肪的活性可能有助于提高胰岛素敏感性，改善血糖控制，降低心血管疾病的风险。
哪里多？ 成年人体内棕色脂肪的数量和分布会因人而异，但通常集中在：
颈部（锁骨上方）
肩部
脊柱旁
肾脏周围
这些区域离核心体温调节中枢较近，并且有丰富的血管供应，有利于热量的散发和利用。
激活与增殖？ 棕色脂肪并非一成不变，它可以被激活，并且在某些条件下还能增加其数量（激活和增殖）。
寒冷暴露： 这是最有效的激活和增殖棕色脂肪的方法。经常暴露在较低的温度下（但不要冻伤），可以刺激棕色脂肪的活性和生长。
运动： 规律的体育锻炼，尤其是耐力训练，也被证明可以增加棕色脂肪的含量和活性。
饮食： 一些研究提示，某些食物成分，如辣椒素（辣椒中的辣味成分）、姜辣素（姜中的辣味成分）等，可能有助于激活棕色脂肪。
两者对比总结：
| 特征 | 白色脂肪 | 棕色脂肪 |
| : | : | : |
| 外观 | 白色或淡黄色 | 棕色（因富含线粒体） |
| 细胞结构 | 大脂滴，细胞核和细胞质在边缘 | 多个小脂滴，富含线粒体，细胞核和细胞质分布更广泛 |
| 主要功能 | 储存能量，保温，缓冲保护，分泌激素 | 产热，消耗能量，维持体温 |
| 能量代谢 | 储存能量（当能量过剩时） | 消耗能量（通过UCP1产热） |
| 数量 | 占人体脂肪的大部分 | 成年人较少，但可通过刺激增加 |
| 分布 | 皮下脂肪，内脏脂肪，全身广泛分布 | 颈部，肩部，脊柱旁，肾脏周围 |
| 健康影响 | 过多堆积与代谢疾病相关，但适量也必需 | 促进能量消耗，改善代谢，对抗肥胖和代谢综合征 |
| 激活方式 | 摄入能量 | 寒冷暴露，运动，某些食物成分 |
一点题外话：
除了白色脂肪和棕色脂肪，科学家们还在探索一种叫做“米色脂肪”的中间状态。米色脂肪细胞在某些信号刺激下（例如寒冷或某些激素），可以从白色脂肪的形态转变为具有产热功能的棕色脂肪的形态。这为我们利用自身脂肪来改善健康提供了更多可能性。
所以，下次当你想到脂肪时，别再一概而论地认为它们都是“坏家伙”了。认识到棕色脂肪在能量代谢中的积极作用，并了解如何通过健康的生活方式去激活它，对我们维持健康体重、预防代谢性疾病，甚至提升身体的抗寒能力，都有着不可忽视的意义。也许，我们该把注意力更多地放在如何“养好”这些棕色脂肪“小马达”上。
网友意见
几年前因与其他课题组合作小鼠减重手术对肠道微生态和代谢影响，接触到棕色脂肪组织的概念，也解剖留取过标本，不过，今天看到这个题目激起了自己的兴趣，棕色脂肪组织近几年的研究也越来越多，各种功能被发现，决定挖坑和大家共同学习一下。
pubmed学术搜索引擎上以棕色脂肪为关键词的搜索趋势如图：
其中不乏顶级期刊的青睐和关注：
人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织和棕色脂肪组织。前者就是我们通常认识的那种脂肪，广泛分布于皮下组织和内脏周围。棕色脂肪组织存在于人和所有哺乳动物体内，但主要是在新生儿和幼小的哺乳动物体内。
这两种脂肪组织与白色脂肪组织既然都叫“脂肪组织”，它们的共同点当然就是细胞内都含有脂肪。它们的区别在于，棕色脂肪组织的细胞体积较小，细胞中脂肪颗粒较小，却含有大量线粒体，细胞周围有丰富的毛细血管，交感神经纤维直接到达棕色脂肪组织的细胞膜上。
外表不同、结构不同，它们在能量代谢中所起的作用也截然相反。白色脂肪组织是能量仓库，它的作用是将多余的能量以脂肪的形式储藏起来；棕色脂肪组织则是通过它细胞内大量的线粒体将食物中的能量转化成热能。棕色脂肪细胞的线粒体有一种称为解耦联蛋白1（UCP1）的物质，这种物质使得葡萄糖和脂肪酸分解产生的能量不能转化为ATP（为生物体直接供能的物质），而只能转化为热能。这就是为什么棕色脂肪组织较多存在于新生儿和幼小哺乳动物体内的原因：因为小家伙们刚生出来，身体的调节功能还比较差，不能通过“打哆嗦”（肌肉颤栗）这种方式产热来抵御外界的寒冷，所以需要棕色脂肪组织的帮助。打个比方来说，白色脂肪组织就好比被子，可以起保暖的作用；棕色脂肪组织就好比电热毯，通过产热来帮助机体抵御寒冷。[1]
棕色脂肪组织在成人极少，新生儿及冬眠动物较多，在新生儿主要分布在肩胛间区、腋窝及颈后部等处。这与我们实验中观察到的情况是一致的，主要在腋窝和肩胛下可以找到棕色脂肪组织，有动物实验我会补图。
尽管褐色脂肪组织在成年人体内分布不多，主要颈部两侧、背部上侧、锁骨附近和脊柱周围有分布，人们用影像学办法能够观察到部分褐色组织[2]
2009年四月份的New England Journal of Medicine的研究成果指出，成人体内虽然仅剩少量的棕色脂肪，但仍对生理上的新陈代谢具有相当大的影响(Aaron Cypress, 2009)[3]。同期另一篇文章关注了年轻人棕色脂肪较多，但是肥胖和超重的人减少，可能调节代谢[4]。
大量研究表明：在寒冷环境下（降温），棕色脂肪的活性更强，其原理非常容易理解：棕色脂肪的主要功能就是生热！激活棕色脂肪的益处极多，包括：
1. 促进脂肪分解；
2. 稳定血糖、增强胰岛素敏感度（有利于预防、改善和治疗糖尿病）；
3. 改善骨骼健康；
4. 促进脂联素（抗炎、调节新陈代谢、预防糖尿病、延长寿命）分泌[12]；
5. 促进鸢尾素（促进脂肪燃烧、提高胰岛素敏感度、改善骨骼健康、促进肌肉增长、延长寿命）分泌[5]
最近，研究表明，运动通过一系列机制在脂肪组织中引起表型转换，从能量存储的白色脂肪细胞转变为产热的米色脂肪细胞。这产生了一个假设，即在体育锻炼人群中，脂肪细胞“褐变”的过程可能部分是改善心脏代谢健康的基础。有趣的是，“褐变”也是对各种压力源的响应，可能代表一种适应性响应。在运动的情况下，尚不清楚米色脂肪细胞的出现是否对代谢有益，或者是否以短暂的适应性过程出现，以适应运动引起的压力。本综述讨论了运动诱发的“褐变”过程可能发生的各种机制（例如运动过程中的脂肪酸氧化，隔热性降低，压力源和血管生成）[6]。
当能量摄入超过能量消耗时，肥胖就会发展。促进褐色脂肪组织的形成和功能增加能量消耗，因此可以抵消肥胖症。小檗碱（黄连素）（BBR）是一种源自中草药黄连的化合物。在这里，我们表明BBR增加了肥胖db / db小鼠的能量消耗，限制了体重增加，提高了耐寒性并增强了棕色脂肪组织（BAT）的活性。 BBR明显诱导腹股沟而不是附睾脂肪库中褐色样脂肪细胞的发育。 BBR还通过涉及AMPK和PGC-1α的机制增加了UCP1和其他产热基因在白色，BAT和原代脂肪细胞中的表达。 这可能对肥胖症的治疗具有潜在的治疗意义[7]。
关于棕色脂肪组织刺激的大多数研究都是在啮齿动物中进行的，并使用了冷刺激。 迄今为止，很少有人类试验能够测试冷暴露对BAT的影响。 这些研究表明，BAT对整体能量代谢的贡献很小，这不太可能导致体重减轻。 尽管如此，已经在人类中证明了葡萄糖代谢的改善。 尽管新的药理学方法证明棕色脂肪对总能量消耗有一定贡献，但潜在的心血管风险（增加心率和血压以维持额外的能量消耗）可能会阻止其使用。 尚无令人信服的证据表明BAT可能是减轻体重甚至维持体重的可行药物靶标。 需要更多的研究来证实BAT和米色组织与人体全身能量代谢的相关性[8]。
现在医疗美容行业乱象丛生，再加上养生保健也是，经常借用一些不成熟的医学研究的成果个概念欺骗百姓，坑钱伤人，市场上不规范的抽脂减脂，甚至闹出人命的新闻比比皆是。我们做科普不希望为这些不法商贩背书。也希望大家了解基本概念的同时能够警惕这些不成熟的发现潜藏的风险。很多时候某个分子某个物质能够带来的益处往往极其有限，想要减肥，想要健康，想要延年益寿，无他，坚持锻炼，规律作息，不熬夜不喝酒不抽烟，多吃水果蔬菜，建立健康的心理和社会支持！
参考
- ^棕色脂肪组织 https://baike.baidu.com/item/棕色脂肪组织/4789593
- ^褐色脂肪 https://en.wikipedia.org/wiki/File:Brownfat_PETCT.jpg
- ^ Aaron M. Cypess, M.M.Sc , C. Ronald Kahn, et al. Identification and Importance of Brown Adipose Tissue in Adult Humans. N Engl J Med (2009) doi:360:1509-17
- ^ Marken Lichtenbelt, Joost W Vanhommerig Cold-activated Brown Adipose Tissue in Healthy Men .N Engl J Med , 360 (15), 1500-8 2009 Apr 9
- ^ 张景琦Unlimited 超级科普 | 白色脂肪 Vs 棕色脂肪 https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309404211670988760799
- ^ Peter Aldiss, James Betts Exercise-induced 'Browning' of Adipose Tissues.Metabolism , 81, 63-70 Apr 2018
- ^ Zhiguo Zhang, Huizhi Zhang.Berberine Activates Thermogenesis in White and Brown Adipose Tissue.Nat Commun , 5, 5493 2014 Nov 25
- ^ Kara L Marlatt, Eric Ravussin.Brown Adipose Tissue: An Update on Recent Findings .Curr Obes Rep , 6 (4), 389-396 Dec 2017
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