Бурый жир это: Как превратить белый жир в бурый и почему это важно

Коричневые адипоциты экспрессируют высокие уровни Ucp1 в базовых условиях, тогда как кластеры бежевых адипоцитов можно легко распознать в WAT после холодовой или β-адренергической стимуляции. Недавно были идентифицированы обогащенные маркеры коричневого цвета по сравнению с бежевыми адипоцитами, включая коричневые маркеры Zic1 (ссылка 12), Lhx8 (ссылки 12,37), Eva1 (ссылка 10) и Epsti1 (ссылка 11), а также бежевые маркеры. маркеры Cd137 (ref.10), Tmem26 (ref.10), Tbx1 (ссылки 10,12), Cited1 (ссылка 11) и Shox2 (ссылка 25). Среди активаторов, которые были изучены в обоих отделах, иризин — единственный, который оказывает избирательное действие на бежевые, но не на коричневые адипоциты.

Возникает очевидный вопрос: имеют ли коричневые и бежевые жировые клетки разные функции? Ответ на этот вопрос до сих пор неизвестен и мало изучен. Однако недавнее исследование показало, что полностью стимулированные коричневые и бежевые адипоциты содержат сопоставимые количества Ucp1, предполагая, что они обладают сходной термогенной способностью ¹⁰ .На основании этих открытий название «бежевый» для этих клеток может вводить в заблуждение и более применимо для описания ткани, которая подверглась потемнению, а не самих адипоцитов Ucp1 ⁺ . Помимо термогенеза, весьма вероятно, что бежевые и коричневые адипоциты обладают другими типами клеток, которые еще предстоит изучить. Например, бежевые адипоциты могут секретировать определенные факторы, которые влияют на функцию WAT, системный метаболизм или и то, и другое.

Биомедицинский интерес к коричневым и бежевым адипоцитам был сосредоточен на способности этих типов клеток противодействовать метаболическим заболеваниям, включая ожирение и диабет 2 типа.Действительно, повышенная активность коричневых и бежевых адипоцитов была связана с устойчивостью к ожирению во многих моделях мышей ^15,16,17 (Таблица 1). Многие годы считалось, что у людей слишком мало коричневого жира у взрослых, чтобы влиять на массу тела. Однако несколько лет назад визуализирующие исследования выявили наличие значительных отложений адипоцитов, экспрессирующих UCP1, у взрослых людей, масса, активность или оба этих показателя были ниже у лиц с ожирением и пожилых людей ^{18,19,20,21,22} .Ключевой вопрос сейчас заключается в том, является ли снижение термогенной активности жировых клеток причиной или следствием увеличения веса у людей. Независимо от его естественной роли, повышение активности бурого и бежевого жира или того и другого с помощью лекарств или других методов имеет огромные перспективы для лечения метаболических заболеваний.

Митохондриальное разобщение было опробовано в качестве терапии для снижения веса. Химический разобщитель 2,4-динитрофенол (DNP) позволяет протонам проходить через митохондриальную мембрану, имитируя эффект активированного UCP1 (см.23). В 1930-х годах DNP широко использовался в качестве эффективных таблеток для похудания для лечения ожирения, обеспечивая доказательную поддержку митохондриальной разобщенности как метода снижения веса. Однако при высоких дозах (которые различаются у разных людей) нерегулируемое респираторное разобщение во всех клетках вызывает опасные побочные эффекты, включая гипертермию и смерть. Таким образом, цель должна заключаться в разработке стратегий, которые избирательно улучшают респираторное разобщение в жировой ткани, используя механизмы, которые естественным образом эволюционировали для этого в коричневых и бежевых жировых клетках.

Развитие коричневых и бежевых адипоцитов

Коричневые адипоциты. BAT формируется во время эмбрионального развития раньше других жировых отложений и, как предполагается, содержит однородную популяцию адипоцитов. Основные депо BAT у грызунов находятся в межлопаточной области (межлопаточные, подмышечные и шейные подушечки), встроенные в глубокие мышцы спины и вокруг них. Межлопаточное депо BAT также было отмечено у младенцев, которое регрессирует и отсутствует у взрослых ^24,25 . Большинство бурых жировых клеток происходит из клеток-предшественников в эмбриональной мезодерме, которые также дают начало клеткам скелетных мышц и субпопуляции белых адипоцитов ^8,26,27 .Эти предшественники временно экспрессируют Myf5 и Pax7 , два гена, которые, как считалось ранее, избирательно маркируют скелетные миогенные клетки в мезодерме ^8,27 (Fig. 2a). В соответствии с отношениями развития между бурым жиром и мышцами, клетки-предшественники бурого жира экспрессируют подобную мышцам сигнатуру гена ²⁸ , а бурый жир и мышцы имеют родственные митохондриальные протеомы ²⁹ . Однако вопрос о том, являются ли клетки, экспрессирующие Myf5 , мультипотентными, или существуют отдельные пулы предшественников, экспрессирующих Myf5 , которые способствуют образованию мышц, бурого жира и белого жира.

( a ) Коричневые адипоциты происходят из популяции Myf5 -экспрессирующих предшественников. Ebf2 взаимодействует с Ppar-γ, чтобы способствовать экспрессии Prdm16, который управляет судьбой бурых жировых клеток. Термогенез в зрелых коричневых адипоцитах активируется норадреналином (NE), агонистом β3, высвобождаемым симпатическими нейронами. NE передает сигналы через β-адренорецепторы для увеличения экспрессии и активности Pgc-1α, коактиватора транскрипции, который координирует программирование гена в ответ на активацию.( b ) В паховом жире β-адренергическая стимуляция запускает преимущественно de novo дифференцировку клеток-предшественников (большая стрелка). Мы оставляем открытой возможность того, что при некоторых условиях зрелые белые жировые клетки могут трансдифференцироваться в бежевые клетки (маленькая пунктирная стрелка). В эпидидимальном WAT избыток калорий заставляет бипотентные предшественники дифференцироваться в белые адипоциты, тогда как β-адренергические активаторы стимулируют развитие бежевых адипоцитов. Агонисты TZD Ppar-γ способствуют возникновению как за счет увеличения стабильности Prdm16, так и за счет Sirt1-зависимого деацетилирования Ppar-γ, которое рекрутирует Prdm16 в гены-мишени Ppar-γ.β-адренергическая передача сигналов управляет экспрессией и активностью Pgc-1α в бежевых адипоцитах. Pgc-1α нацелен на многочисленные репрессоры, блокирующие развитие бежевых адипоцитов. Ас, ацетилирование.

Бежевые адипоциты. Эмбриональное происхождение и клеточная иерархия бежевых адипоцитов менее ясны. Бежевые и коричневые адипоциты, вероятно, происходят из разных клеточных линий, учитывая, что бежевые клетки, по крайней мере, в подкожном депо, не имеют в анамнезе экспрессии Myf5 ^8,26 .В сформированных WAT важный вопрос заключается в том, происходят ли бежевые адипоциты из белых адипоцитов посредством трансдифференцировки или возникают в результате дифференцировки de novo и созревания предшественников. Более десяти лет назад Himms-Hagen et al . ³⁰ обнаружили, что большинство бежевых адипоцитов возникают из ранее существовавших (неделящихся) клеток, которые, как они предполагали, были зрелыми адипоцитами. С тех пор Cinti и другие предоставили существенные доказательства в поддержку идеи о том, что большие односторонние белые адипоциты трансформируются в бежевые адипоциты в ответ на холод или β3-адренергические агонисты ⁷ .

Новое исследование Ванга и др. . ³¹ использовали технику картирования судьбы с отслеживанием импульсов у мышей, чтобы вернуться к этому вопросу. Авторы пульсируют меченые зрелые адипоциты в WAT с использованием LacZ. Эта маркировка была нестираемой и наследуемой, так что LacZ конститутивно экспрессировался в импульсных адипоцитах и ​​любых их потомках. После пульсации мышей подвергали действию холода или лечили β3-адренергическими агонистами, чтобы вызвать образование бежевых адипоцитов. Результаты были однозначными — большинство вновь приобретенных адипоцитов Ucp1 ⁺ в подкожном паховом депо не были помечены LacZ.Это указывает на то, что большинство, если не все, бежевые адипоциты (по крайней мере, в этом подкожном депо) возникают из популяции предшественников, а не из уже существующих адипоцитов (Fig. 2b).

Термогенный профиль бежевых адипоцитов обратим. Бежевые адипоциты, приобретенные в WAT во время воздействия холода, теряют экспрессию Ucp1 и сохраняются после того, как мышей переводят обратно в более теплые условия ³² (рис. 2b). Когда этих мышей повторно подвергают действию холода, те же клетки снова индуцируют экспрессию Ucp1 ³² .Интересно, что клетки, отмеченные предыдущей экспрессией Ucp1, были не единственным источником бежевых адипоцитов во время второго цикла воздействия холода. Это говорит о том, что бежевые адипоциты сохраняются и могут функционировать аналогично лейкоцитам в течение определенного периода времени у животных, которые ранее были холодными. Эти бежевые адипоциты, по-видимому, истощаются благодаря нормальным механизмам, контролирующим обмен веществ в тканях.

Другой важный вопрос — возникают ли бежевые и белые адипоциты из разных типов предшественников.Петрович и др. . ¹² обнаружили, что субпопуляция адипоцитов дифференцировала in vitro и из стромальной сосудистой фракции (обогащенный источник преадипоцитов) WAT индуцирует экспрессию Ucp1 в ответ на лечение активаторами PPAR-γ; это говорит о том, что некоторые, но не все преадипозные клетки термогенно компетентны. Недавно лаборатория Spiegelman использовала ограниченные разведения для клонирования клеточных линий преадипоцитов из стромальной сосудистой фракции подкожного (пахового) WAT ¹⁰ .Путем глобального профилирования генов и анализа дифференциации авторы выделили два типа преадипоцитов — белый и бежевый. Оба типа коммитированных предшественников дифференцировались в нагруженные липидами адипоциты, которые не обладали термогенными характеристиками в стандартных адипогенных условиях. Однако только бежевые клетки индуцировали термогенную генную программу при обработке β-адренергическими агонистами. Примечательно, что Cd137 и трансмембранный белок 26 (Tmem26) были идентифицированы как маркеры клеточной поверхности для естественных бежевых предшественников, что позволило напрямую очистить эти клетки от жировых тканей.Эти данные предполагают, что холод (через β-адренергические агонисты) запускает дифференцировку клеток-предшественников Cd137 ⁺ Tmem26 ⁺ в бежевые адипоциты Ucp1 ⁺ и что бежевым клеткам требуется постоянная стимуляция для поддержания их термогенного программирования. В свете этих недавних исследований не наблюдается значительного или какого-либо прямого преобразования белых адипоцитов в бежевые, по крайней мере, в физиологических условиях.

Бежевые адипоциты наиболее распространены в паховой ВАТ, которая является основным подкожным депо у грызунов ⁷ .Однако адипоциты, экспрессирующие Ucp1, очевидны в большинстве (если не во всех) депо WAT в ответ на воздействие холода ^7,30,33 . В перигонадальном (висцеральном) жире самцов мышей бежевые адипоциты развиваются из популяции предшественников, которые также дифференцируются в белые адипоциты ³⁴ (Рис. 2b). Эти бипотентные предшественники экспрессируют рецептор фактора роста тромбоцитов-α (Pdgfr-α) и тесно связаны с кровеносными сосудами. После обработки мышей β3-адренергическими агонистами эти клетки-предшественники пролиферируют, теряют экспрессию Pdgfr-α и дифференцируются в адипоциты Ucp1 ⁺ .Напротив, диета с высоким содержанием жиров стимулирует дифференцировку клеток Pdgfr-α ⁺ в белые адипоциты ³⁴ . Этот результат согласуется с открытием, что большинство или все белые адипоциты происходят от Pdgfra -экспрессирующих клеток ³⁵ . Важно отметить, что анализы клеточных культур показали, что отдельные клетки Pdgfr-α ⁺ могут давать как Ucp1 ^—, так и Ucp1 ⁺ (бежевые) адипоциты ³⁴ .

В исследованиях отслеживания зрелых адипоцитов Wang et al . ³¹ , очень небольшое рекрутирование бежевого жира, но удивительное количество белого адипогенеза, было обнаружено в перигонадальном WAT мышей, подвергшихся воздействию холода в течение 1-3 дней или получавших β3-агонист в течение 7 дней. Почему новые белые жировые клетки развиваются во время воздействия холода, неясно. Также удивительно, что было обнаружено так мало клеток Ucp1 ⁺ . Возможно, воздействие было слишком коротким, чтобы вызвать полное бежевое пополнение новообразованных адипоцитов? Было бы интересно изучить эффекты хронического холода у этих мышей, поскольку это, как известно, приводит к обширному потемнению депо WAT.

Распространенность бежевых адипоцитов в различных депо WAT человека тщательно не оценивалась. Однако известно, что человеческий WAT содержит клетки-предшественники, которые способны экспрессировать UCP1 и другие коричневые и / или бежевые характеристики, особенно в ответ на активацию PPAR-γ ³⁶ . Кроме того, было (и до сих пор) неясно, аналогичны ли отложения адипоцитов, экспрессирующих UCP1, идентифицированные с помощью фтордезоксиглюкозно-позитронно-эмиссионной томографии (FDG-PET) у взрослых людей, с бежевым или коричневым жиром.Ву и др. . ¹⁰ и Sharp и др. . ¹¹ сообщили, что надключичная ткань, самое большое FDG-PET-позитивное депо у людей, экспрессирует селективные маркеры бежевых жировых клеток. Напротив, Джесперсон и др. . ³⁷ обнаружили, что ткань и in vitro -дифференцированные адипоциты из этого депо экспрессируют как коричневые, так и бежевые маркеры. Было показано, что другое депо в области шеи имеет молекулярные характеристики коричневого жира мыши ³⁸ .Типирование этих депо как коричневых или бежевых на основе уровней их экспрессии нескольких маркерных генов мыши, которые не имеют известной функции (функций), до сих пор не было окончательным. Функциональные маркерные гены или анализы необходимы, чтобы лучше классифицировать различные жировые депо человека и мыши и типы клеток, и исследователи должны продолжить изучение биологии и терапевтического потенциала как классических BAT, так и индуцибельных бежевых жиров.

Регулирование коричневых и бежевых адипоцитов с помощью PRDM16

Prdm16 представляет собой большой содержащий цинковые пальцы транскрипционный фактор, который высоко экспрессируется в BAT мыши по сравнению с висцеральным WAT ³⁹ . Экспрессия PRDM16 также существенно обогащена BAT человека по сравнению с соседним подкожным WAT ^22,40 . Эктопическая экспрессия Prdm16 превращает миобласты и предшественники белого жира в термогенные, содержащие Ucp1 адипоциты ⁸ . Механистические исследования показали, что Prdm16 действует главным образом посредством связывания и модуляции активности других транскрипционных факторов, включая c / EBPβ, Ppar-γ, Ppar-α и Pgc-1α ^8,39,41,42 . Нокдаун Prdm16 устраняет термогенные характеристики бурых жировых клеток, одновременно вызывая увеличение экспрессии специфичных для белого жира и специфичных для мышц генов ^8,39 .Вместе эти исследования убедительно показали, что PRDM16 является ключевым фактором судьбы бурых жировых клеток.

Важность Prdm16 в дифференцировке коричневых жировых клеток побудила нас изучить, играет ли Prdm16 также роль в развитии бежевых адипоцитов. После анализа различных депо WAT мышей мы отметили, что Prdm16 высоко экспрессируется в депо, которые наиболее предрасположены к образованию, особенно в паховых WAT ¹⁶ . Важно, что снижение экспрессии Prdm16 блокирует индукцию термогенной программы в культивируемых подкожных адипоцитах и ​​снижает рекрутирование бежевых адипоцитов в WAT в ответ на β-адренергические агонисты или агонисты Ppar-γ ^16,43 .Напротив, трансгенная экспрессия Prdm16 в жировых тканях мышей стимулирует развитие бежевых адипоцитов, чтобы противодействовать увеличению веса, вызванному диетой с высоким содержанием жиров, и улучшать толерантность к глюкозе ¹⁶ .

Было показано, что несколько факторов регулируют дифференцировку коричневых и бежевых адипоцитов путем модуляции экспрессии или активности Prdm16. Среди этих факторов следует отметить костный морфогенетический белок 7 (Bmp7), сигнал, который необходим для развития бурого жира, который увеличивает количество мРНК Prdm16 в клетках-предшественниках коричневого и белого жира ^44,45,46 .Кроме того, тиазолидиндионы (TZD), которые агонизируют Ppar-γ, вызывают экспрессию термогенных генов в жировых клетках посредством воздействия на Prdm16 (ссылки 43,47). Интересно, что обогащенная мышцами микроРНК miR-133 непосредственно нацелена и снижает количество Prdm16, чтобы блокировать развитие как коричневого, так и бежевого жира. ^46,47,48 . Воздействие холода подавляет экспрессию miR-133 в жировых клетках, что ведет к увеличению количества Prdm16 и повышенной экспрессии нижележащих термогенных генов-мишеней ⁴⁸ .По сравнению с мышами дикого типа, мыши, лишенные miR-133, экспрессируют более высокие уровни Prdm16 в WAT и развивают больше бежевых адипоцитов ⁴⁹ . Интересно, что miR-133 также высоко экспрессируется в мышечных стволовых клетках взрослых мышей, где он подавляет экспрессию Prdm16 ⁵⁰ . Уменьшение miR-133 в регенерирующих мышцах вызывает эктопическое развитие коричневых адипоцитов и связанное с этим увеличение расхода энергии.

Роль коричневого и бежевого жира в регулировании метаболизма

НИМ долгое время считались тканью, которая играет ключевую роль в поддержании температуры тела в ответ на холод.В 1979 году Ротвелл и Сток впервые сообщили, что BAT также активируется у грызунов, когда они переедают, как механизм для сохранения энергетического баланса и ограничения набора веса — так называемый термогенез, индуцированный диетой ⁵¹ . В соответствии с этим механизмом мыши, генетически сконструированные так, чтобы иметь меньше BAT, набирают больше веса, чем контрольные мыши ⁵² . Однако в течение многих лет было неясно, почему Ucp1-дефицитные мыши, которые не переносят холода (и, следовательно, имеют дефектные BAT), сопротивляются, а не развивают ожирение ⁵³ .

Важное исследование группы Cannon и Nedergaard показало, что Ucp1-дефицитные мыши набирают больше веса, чем контрольные животные дикого типа, но только когда они содержатся в термонейтральных (28–30 ° C) условиях ⁵⁴ . При комнатной температуре (20–22 ° C) мыши холодны и поэтому должны тратить дополнительную энергию на поддержание температуры своего тела. Ucp1-дефицитные мыши, которые не могут использовать BAT, активируют альтернативные термогенные механизмы ^55,56 . Считается, что это скрывает влияние бурого жира и Ucp1 на энергетический баланс.В соответствии с этой идеей старые Ucp1-дефицитные мыши, которые больше и менее чувствительны к холоду, чем молодые мыши, становятся тучными даже при температуре окружающей среды ⁵⁷ . Значительное влияние температуры на физиологию игнорировалось большей частью исследовательского сообщества на грызунах. Что касается обмена веществ, холодовой стресс и его последствия, несомненно, опровергли результаты многих исследований. Поскольку люди, как правило, живут в термонейтральном режиме с помощью одежды и обогрева, можно привести убедительный аргумент в пользу того, что большинство или даже все исследования метаболизма на мышах должны проводиться в термонейтральных условиях.

Ожирение дефицита Ucp1 у теплых мышей указывает на то, что активность бурого жира, бежевого жира или того и другого может влиять на энергетический баланс, но величина (и важность) этого эффекта у свободноживущих мышей или людей неизвестна. Примечательно, что предыдущие исследования на крысах, содержащихся в термонейтральных условиях, не обнаружили какого-либо существенного вклада активности BAT в индуцированный диетой термогенез ⁵⁸ . Более того, Anunciado-Koza et al . ⁵⁵ не наблюдали изменений ожирения в своих исследованиях мышей с нокаутом Ucp1, когда мышей содержали в различных температурных условиях.Кроме того, повышение активности BAT или Ucp1 в ответ на кормление с высоким содержанием жиров не наблюдается постоянно ⁵⁹ . Эти расходящиеся результаты могут предоставить возможность идентифицировать модифицирующие факторы, которые влияют на активность BAT или Ucp1 и энергетический баланс. Существуют ли определенные диетические компоненты, необходимые для эффективного набора НДТ? Каковы генетические или специфические для штамма эффекты? Имеют ли значение микробиом или другие факторы окружающей среды в различных вивариях?

Независимо от того, играют ли BAT основную физиологическую роль в регуляции массы тела у мышей и людей, нет никаких сомнений в том, что увеличение активности бурого и бежевого жира или того и другого у мышей посредством генетических манипуляций, лекарств или трансплантации подавляет метаболические нарушения ^{15 , 16,17,47,60,61,62,63} (Таблица 1).Эти результаты предполагают, что контррегулирующие механизмы (например, увеличение потребления пищи), которые, как можно было предположить, нейтрализовали эффекты расширенной активности BAT для сохранения энергетического баланса, не полностью эффективны у мышей. Примечательно, что в некоторых случаях появление WAT и сильно коррелированный эффект против ожирения происходят без доказательств увеличения функции BAT. Например, гормон иризин увеличивает расход энергии за счет избирательного действия в бежевых адипоцитах ⁶⁰ . Сходным образом трансгенная экспрессия Prdm16 во всех жировых тканях способствует возникновению WAT и устойчивости к ожирению без увеличения массы BAT или количества мРНК Ucp1 ^16,17 .Кроме того, трансгенная экспрессия Ucp1 в адипоцитах подавляет ожирение, несмотря на то, что ведет к снижению массы BAT ¹⁷ . Эти результаты поднимают очевидный вопрос: играют ли бежевые адипоциты более важную физиологическую роль, чем BAT, в борьбе с ожирением? Это кажется маловероятным, учитывая, что диета с высоким содержанием жиров обычно снижает экспрессию термогенных генов в WAT, что совпадает с увеличением массы WAT у мышей ⁵⁹ .

Мыши с повышенной активностью бурого жира, бежевого жира или того и другого сопротивляются увеличению веса, но также демонстрируют улучшения в системном метаболизме, включая улучшенную толерантность к глюкозе и повышенную чувствительность к инсулину. ^15,16,60,64 .Таким образом, активированный бурый жир поглощает и метаболизирует большое количество липидов из кровотока ⁶⁵ , что оказывает благотворное влияние на обмен веществ. В моделях, в которых активность бежевого жира, по-видимому, избирательно повышается, например, у мышей с трансгенной экспрессией Prdm16 в жировой ткани ¹⁶ и мышей, получавших иризин ⁶⁰ , улучшение толерантности к глюкозе кажется непропорциональным умеренным эффектам. по массе тела. Мы предполагаем, что повышенное соотношение бежевых и белых адипоцитов в WAT модулирует системное действие инсулина посредством нетермогенных механизмов, возможно, путем изменения секретома жировой ткани.Кроме того, предполагается, что термогенные жировые клетки, которые еще не классифицируются как коричневые или бежевые, которые окружают кровеносные сосуды (периваскулярный жир), защищают от развития атеросклероза. ⁶⁶ . Таким образом, потенциальное терапевтическое использование коричневого и бежевого жира выходит за рамки ожирения и должно рассматриваться при различных метаболических нарушениях, включая диабет 2 типа, инсулинорезистентность, атеросклероз и липидные нарушения.

Симпатический нервный контроль коричневого и бежевого жира

Холод является доминирующим регулятором многих аспектов биологии BAT.Мыши, лишенные активности BAT, обладают непереносимостью холода из-за дефектного неподвижного термогенеза ⁵³ . Холод, воспринимаемый различными механизмами, включая терморецепторы в коже, вызывает симпатический отток к BAT через сложную нервную схему (см. Ссылку 67). Помимо нервных окончаний, альтернативно активированные макрофаги в BAT продуцируют катехоламины в ответ на холод ⁶⁸ . Норэпинефрин агонизирует адренергические рецепторы на адипоцитах, что запускает каскад передачи сигнала, который приводит к адаптивному увеличению экспрессии термогенных генов ⁶⁹ (рис.3). Продолжительное воздействие холода также стимулирует пролиферацию и дифференциацию коричневых клеток-предшественников, увеличивая массу BAT и увеличивая термогенную емкость ⁷⁰ . Напротив, при более высоких температурах в помещении или при хирургической денервации BAT экспрессия Ucp1 и других термогенных факторов существенно снижается у мышей ^71,72 .

Симпатические нейроны экзоцитируют катехоламины (темно-зеленые кружки), которые связываются с β-адренорецепторами, что приводит к активации аденилатциклазы (AC), повышению концентрации циклического АМФ (цАМФ; светло-зеленые кружки) и усилению активности PKA.Натрийуретические пептиды (NP; красные кружки) связывают рецептор натрийуретического пептида A (Npra), который активирует гуанилилциклазу (GC), повышая концентрацию циклического GMP (cGMP; розовые кружки), что приводит к активации PKG. Активированные PKA и PKG используют сходные механизмы для управления транскрипционными ответами в коричневых адипоцитах за счет активности фосфорилированных Creb и p38 Mapk. В частности, p38 Mapk фосфорилирует и активирует Atf2 и Pgc-1α, которые индуцируют транскрипцию нижележащих термогенных генов, включая Ucp1 .Pgc-1α связывает ДНК посредством взаимодействия с Ppar-γ, Ppar-α, ретиноидными рецепторами X (Rxrs) и рецепторами щитовидной железы (TFx). Кроме того, катехоламины увеличивают количество miR-196a, что приводит к увеличению экспрессии C / ebpβ, что помогает управлять программой термогенных генов. Важно отметить, что активация PKA и PKG также резко индуцирует липолиз. Свободные жирные кислоты (FFA; синие кружки), выделяемые из липидных капель, окисляются митохондриями с выделением тепла. Утечка протонов через Ucp1 активируется длинноцепочечными жирными кислотами (LCFA; зеленые кружки), высвобождаемыми Pla2 из митохондриальной мембраны.АР, адренергический рецептор; P, фосфат; Gs, субъединица G-белка.

Активность симпатического нерва также резко стимулирует выработку тепла, активируя функцию Ucp1. Классические исследования показали, что жирные кислоты, быстро высвобождаемые из липидных капель в ответ на нервную активность, увеличивают утечку протонов через UCP1 (см. Ссылку 73). Недавно Федоренко и др. . ⁷⁴ обнаружили, что длинноцепочечные жирные кислоты, генерируемые во внутренней митохондриальной мембране фосфолипазой A2 (Pla2), напрямую связывают Ucp1 и необходимы для транспорта протонов (рис.3). Важный, но часто упускаемый из виду принцип состоит в том, что UCP1 не увеличивает дыхательную активность клеток в базовых условиях ^75,76 . Следовательно, терапевтические подходы, которые увеличивают количество коричневых адипоцитов, бежевых адипоцитов или того и другого, не способствуя активации, могут быть непродуктивными. Однако у многих людей увеличенный компартмент коричневого жира, бежевый жировой компартмент или и то, и другое могут быть достаточно активированы ежедневными тоническими стимулами (например, пищей, холодом и упражнениями) для достижения терапевтического эффекта.

Холод также является классическим активатором развития и функции бежевых адипоцитов. У мышей, содержащихся на холоде, происходит заметное ремоделирование WAT, которое характеризуется накоплением бежевых адипоцитов ⁷ . Этот эффект можно имитировать, вводя мышей β3-адренергические активаторы, такие как CL 316,243 (ссылки 7,30,61,62,77,78,79,80). Интересно, что предрасположенность депо WAT к истощению сильно коррелирует с плотностью в них симпатических нервных волокон ⁸¹ .Однако должны быть задействованы другие автономные жировые клетки и / или ткани факторы, поскольку системное введение β3-агонистов (таким образом, минуя центральную нервную систему) заставляет одни депо становиться более бежевыми, чем другие ³³ . Многие эффекты хронического холода на жировые ткани повторяются у мышей, которые имеют повышенную экспрессию белка C2 (Foxc2) в адипоцитах ¹⁵ . В частности, Foxc2 увеличивает массу BAT, индуцирует развитие бежевых жировых клеток, управляет митохондриальным биогенезом и способствует ангиогенезу в жировой ткани ^82,83,84 .Foxc2 в значительной степени функционирует в жировых клетках, управляя экспрессией регуляторной субъединицы R1α протеинкиназы A (PKA, кодируемой Prkar1a ) ^15,85 , тем самым повышая чувствительность адипоцитов к действию катехоламинов. Эти результаты предполагают, что адипоциты вызывают большую часть ремоделирования тканей, которое происходит в ответ на норэпинефрин.

Открытие мышиного β3-адренергического рецептора (β3-AR), который экспрессируется в основном в жире и чей агонизм активирует термогенез (см.72), вызвали огромный интерес к терапевтическим возможностям у людей. Однако лечение людей агонистами β3-AR никогда не соответствовало прогнозируемым прогнозам ⁸⁶ . Наблюдаемые трудности, по-видимому, связаны с различиями в рецепторах между мышами и людьми, приводящими к нецелевым эффектам у людей, а также с плохими фармакокинетическими свойствами и пероральной биодоступностью ⁸⁷ . Эти проблемы, усугубленные ранее существовавшим постулатом о том, что взрослые имеют очень мало BAT, заставили многие компании отказаться от разработки агонистов β3-AR для лечения ожирения.В будущих исследованиях следует рассмотреть, можно ли использовать агонисты β3-AR в сочетании с агонистами бурого жира, бежевого жира или того и другого. В качестве альтернативы было бы целесообразно подумать, можно ли использовать предписанное воздействие холода для активации бурого жира, бежевого жира или того и другого после увеличения другими путями.

Воздействие холода, которое вызывает термогенные свойства жировых клеток, также влияет на программы развития других типов клеток в жировой ткани, чтобы координировать и оптимизировать производство тепла.Например, как отмечалось выше, холод активирует альтернативно активированные макрофаги в BAT с образованием катехоламинов ⁶⁸ . Холод также стимулирует ветвление и задействование симпатических нервов во время реакции потемнения WAT ⁸¹ . Кроме того, воздействие холода вызывает прорастание и рост кровеносных сосудов в жировой ткани, что способствует доставке кислорода и теплообмену ^70,72,88 . Этот ангиогенный эффект регулируется за счет увеличения продукции фактора роста эндотелия сосудов (Vegf) с помощью механизма, который не включает гипоксию ^89,90,91 .Интересно, что Vegf, секретируемый жировой тканью, также усиливает рекрутирование коричневых и бежевых адипоцитов посредством неизвестного механизма (рис. 4). В культивируемых коричневых адипоцитах Vegf увеличивал выживаемость и пролиферацию клеток, тогда как VEGF-нейтрализующие антитела вызывали апоптоз ⁹² . Примечательно, что сверхэкспрессия Vegf в жировых тканях мышей увеличивает массу BAT, стимулирует рост и способствует здоровому метаболическому профилю ^93,94 . Было также показано, что ингибирование Vegf снижает метаболические нарушения у мышей, хотя этот эффект имел место в контексте ожирения WAT, который уже был дисфункциональным ^94,95 .Дальнейшие исследования потребуются для выяснения механизма (ов), с помощью которого VEGF управляет судьбой жировой ткани при различных метаболических состояниях.

У грызунов было обнаружено, что ряд тканей и типов клеток секретируют факторы, регулирующие активность коричневого и бежевого жира посредством системных, аутокринных и паракринных механизмов. Нейроны и альтернативно активированные макрофаги секретируют норэпинефрин; сердечная ткань выделяет натрийуретические пептиды; печень и BAT секретируют Fgf21; мышца выделяет иризин; а щитовидная железа секретирует гормон Т ₄ (который затем преобразуется в Т ₃ ).BAT также продуцирует Bmp8b и Vegf, которые аутокринным образом усиливают термогенную функцию. Кроме того, орексин и Bmp7 способствуют развитию бурого жира, но их клеточный источник неизвестен. Oxr1, стойкость к окислению 1; Alk7 (также называемый Acvr1c), рецептор активина А типа 1С.

PGC-1α контролирует термогенную активацию адипоцитов

Pgc-1α был обнаружен как индуцируемый холода взаимодействующий партнер Ppar-γ в буром жире ⁹⁶ . На основании сотен исследований PGC-1α теперь признан главным регулятором митохондриального биогенеза и окислительного метаболизма во многих типах клеток.В адипоцитах Pgc-1α также индуцирует экспрессию Ucp1 и других термогенных компонентов ^96,97 . Однако неожиданно BAT развивается нормально без Pgc-1α ⁹⁸ , вероятно, из-за компенсации родственным членом семейства Pgc-1β. Хотя он не требуется для развития ткани, Pgc-1α необходим для индуцированной холодом или β-агонистом термогенной активации коричневых адипоцитов ^99,100 и экспрессии термогенных генов в WAT ¹⁰¹ (рис.2). Таким образом, Pgc-1α является центральным транскрипционным эффектором адренергической активации в термогенных адипоцитах.

Экспрессия и активность Pgc-1α регулируются непосредственно β-адренергическим сигнальным путем ¹⁰² , обеспечивая связь между физиологическим активатором термогенеза бурого жира и транскрипционным аппаратом в коричневых адипоцитах (рис. 3). В частности, Pgc-1α фосфорилируется и, таким образом, активируется митоген-активируемой протеинкиназой p38 (MAPK) в ответ на симпатическую стимуляцию ^102,103 .Активированный Pgc-1α регулирует экспрессию термогенных генов посредством его взаимодействий с Ppar-γ, Ppar-α, рецептором щитовидной железы и др. Факторами ^96,104,105 , хотя подробный механизм, объясняющий его избирательные эффекты на гены, специфичные для бурого жира, отсутствует. Pgc1a транскрипция также увеличивается в ответ на β-адренергические агонисты за счет увеличения функции активации фактора транскрипции-2 (Atf2) ¹⁰² .

Несколько факторов транскрипции подавляют термогенез, вмешиваясь в активность Pgc-1α (рис.2). Например, члены семейства ретинобластомы pRb (также называемые Rb1) и p107 (также называемые Rbl1) репрессируют транскрипцию Pgc-1α, чтобы блокировать экспрессию коричневых генов в белом жире ^106,107 . Примечательно, что активность pRb снижается во время индуцированного β-адренергическим действием бежевого преобразования WAT ¹⁰⁷ . Ядерный корепрессор Rip140 (также называемый Nrip1) связывает Pgc-1α и блокирует его транскрипционную активность в отношении определенных генов-мишеней ¹⁰⁸ . Ядерный рецептор Lxr-α (также называемый Nr1h4) также блокирует экспрессию Ucp1, рекрутируя Rip140 и вытесняя Pgc-1α в Lxr-связывающем сайте ¹⁰⁹ .

Специфические функции для общего адипогенного аппарата

PPAR-γ и члены семейства белков c / EBP организуют общую программу дифференцировки во всех жировых линиях ¹¹⁰ , но также используются для активации специфических термогенных генов в коричневых и бежевых адипоцитах. Например, C / ebpβ присутствует в более высоких количествах в BAT по сравнению с WAT, и его количества дополнительно увеличиваются в ответ на холод ⁴² . В WAT β-адренергические агонисты увеличивают количество C / ebpβ посредством miRNA-опосредованной деградации Hoxc8, репрессора транскрипции C / ebpβ ¹¹¹ (рис.3). Потеря C / ebpβ связана с дефектным термогенезом, тогда как увеличение количества C / ebpβ в белых жировых клетках запускает профиль транскрипции бурого жира ^{42,112,113,114} .

Главный адипогенный фактор Ppar-γ также контролирует экспрессию специфичных для бурого жира генов, включая Ucp1 , особенно в ответ на β-адренергические активаторы ^102,103,115 . Полногеномный анализ продемонстрировал, что Ppar-γ связывает и регулирует отдельные гены-мишени в коричневых и белых жировых клетках ^116,117 .Мы недавно обнаружили, что Ebf2, фактор транскрипции спираль-петля-спираль, регулирует активность Ppar-γ, чтобы управлять экспрессией Prdm16 и судьбой бурого жира ¹¹⁶ (Fig. 2). Ebf2, по-видимому, функционирует, по крайней мере частично, путем облегчения рекрутирования Ppar-γ (и, вероятно, др. Факторов) на гены, специфичные для бурого жира. У мышей с дефицитом Ebf2 в тех областях, где обычно образуется бурый жир, образуется жировая ткань с молекулярными и морфологическими характеристиками белого жира.

Активация Ppar-γ синтетическими агонистами TZD усиливает экспрессию термогенных генов как в белых, так и в коричневых адипоцитах ^{12,118,119,120,121,122} .TZDs индуцируют экспрессию UCP1 и увеличивают митохондриальный биогенез в адипоцитах мышей и людей ^12,36,123 . Это позволяет адипоцитам, обработанным TZD, подвергаться опосредованному UCP1 увеличению дыхания в ответ на β-адренергические активаторы ^12,36,43 . С механической точки зрения, TZDs, по-видимому, в значительной степени действуют через Prdm16, чтобы активировать термогенную программу. В частности, лечение TZD стабилизирует белок Prdm16 для увеличения его количества в жировых клетках ⁴³ , а также усиливает взаимодействие Prdm16 с Ppar-γ (рис.2). Сиртуин 1 (Sirt1) играет роль в этом TZD-управляемом процессе путем деацетилирования Ppar-γ для облегчения стыковки Prdm16. In vivo , активация Sirt1 способствует потемнению WAT и устойчивости к ожирению. ⁴⁷ , предполагая, что активаторы Sirt1 могут быть использованы в качестве агентов для похудания.

В клинике TZD, хотя и связаны с нежелательными побочными эффектами, очень эффективны при лечении диабета 2 типа за счет усиления действия инсулина. Учитывая, что бежевые адипоциты улучшают чувствительность к инсулину, разумно предположить, что TZD могут действовать, по крайней мере частично, путем индуцирования образования бежевого жира.Однако модуляторы PPAR-γ, не относящиеся к TZD, такие как MRL24, способствуют чувствительности к инсулину, но мало влияют на экспрессию Ucp1 ^43,124 . Более того, TZD связаны с увеличением веса и повышенным развитием адипоцитов у грызунов и людей, а не с потерей веса. Этот эффект может быть связан с притупляющим эффектом, который TZD оказывают на симпатическую активацию адипоцитов ^125,126 , что блокирует функцию UCP1. Как упоминалось ранее, стоит изучить методы лечения, сочетающие TZD с активаторами UCP1, такими как β3-селективные адренергические агонисты.

Новые рекрутеры и активаторы коричневого и бежевого жира

Ранее широко считалось, что активность симпатических нервов является основным или единственным физиологическим сигналом, который активирует термогенез BAT и вызывает развитие бежевых адипоцитов. Хотя передача сигналов β-AR, несомненно, является центральным регулятором этих процессов, некоторые другие гормоны и факторы теперь, как было показано, регулируют расход энергии в жировой ткани (Fig. 3), и были всесторонне обсуждены в недавних обзорах ^13,127,128 .Здесь мы описываем секретируемые и системные факторы, которые влияют на коричневый и бежевый жир и кажутся особенно многообещающими для терапевтического развития.

Ирисин. В скелетных мышцах Pgc-1α управляет адаптивной реакцией на упражнения, включая усиление митохондриального биогенеза, переключение с быстрых на медленные мышечные волокна и ангиогенез ¹²⁹ . Однако неожиданно увеличение количества Pgc-1α в мышцах защищает малоподвижных мышей от ожирения ¹³⁰ . В поисках эффекторов повышенного расхода энергии у этих животных Spiegelman и его коллеги обнаружили, что WAT трансгенных мышей Pgc-1α содержит больше бежевых адипоцитов, чем у мышей дикого типа ⁶⁰ .Они идентифицировали Fndc5 (кодирующий домен фибронектина типа III, содержащий 5) в качестве целевого гена Pgc-1α и показали, что его продукт секретируется миоцитами в форме ранее неизвестного гормона, который они назвали иризином. Ирисин стимулирует потемнение WAT посредством специфического воздействия на популяцию бежевых преадипоцитов ¹⁰ (рис. 4).

Циркулирующие концентрации иризина увеличиваются у мышей и людей в результате тренировок. Примечательно, что умеренное увеличение сывороточных концентраций иризина у мышей стимулирует выработку бежевого жира, что приводит к повышенной толерантности к глюкозе и подавлению набора веса ⁶⁰ .Таким образом, иризин является неотъемлемым гормоном для клинических разработок, поскольку он оказывает заметное положительное действие при использовании у мышей в концентрациях, близких к физиологическим.

Конечно, как и с любым новым гормоном, есть много нерешенных вопросов. Что такое рецептор (или рецепторы) иризина в предшественниках бежевого жира и как он передает сигнал транскрипционному аппарату? Является ли расщепление Fndc5 на ирисин регулируемым процессом? А как влияет ирисин на другие ткани?

Фактор роста фибробластов 21. Фактор роста фибробластов 21 (FGF21) — это циркулирующий гормон, который регулирует системные уровни энергии и стал объектом клинических испытаний при ожирении, диабете и сердечно-сосудистых заболеваниях. В BAT экспрессия Fgf21 увеличивается при воздействии холода и играет важную роль в термогенезе ^131,132 . Интересно, что наблюдается заметный всплеск продукции Fgf21 из печени новорожденных в ответ на сосание — этот эффект, вероятно, является решающим для активации термогенеза BAT в то время, когда животные особенно уязвимы к гипотермии ¹³³ .В соответствии с этой гипотезой введение Fgf21 новорожденным натощак увеличивает программу термогенных генов в BAT. В WAT Fgf21 увеличивает количество Pgc-1α, чтобы управлять рекрутированием бежевых адипоцитов в ответ на холод ^134,135 .

Fgf21 оказывает много желательных эффектов на метаболизм у кормленных животных, включая повышенное поглощение глюкозы периферическими тканями, улучшенную чувствительность к инсулину и снижение веса. ^134,136,137 . Некоторые из этих действий могут быть опосредованы, по крайней мере частично, стимулированием путей окисления жирных кислот и диссипации энергии в адипоцитах.К сожалению, однако, было показано, что Fgf21 вызывает потерю костной массы, которую необходимо будет преодолеть, если этот гормон будет использоваться для клинических применений при ожирении. ¹³⁸ .

Натрийуретические пептиды. Предсердный натрийуретический пептид и натрийуретический пептид головного мозга высвобождаются сердцем в ответ на сердечную недостаточность или перегрузку давлением. Эти факторы снижают объем крови, артериальное давление и сердечный выброс за счет расширения кровеносных сосудов и способствуют выведению соли и жидкости из почек.Также известно, что предсердный натрийуретический пептид способствует липолизу адипоцитов. Примечательно, что высокие циркулирующие концентрации натрийуретических пептидов также были связаны с потерей веса у людей ^139,140 .

Bordicchia и др. . ⁶⁴ недавно обнаружили, что повышенные концентрации натрийуретических пептидов у мышей способствуют развитию бежевых адипоцитов в WAT и увеличивают экспрессию термогенных генов в BAT. Эти изменения связаны с прямым действием натрийуретических пептидов на жировые клетки.Механически натрийуретические пептиды запускают липолиз и потемнение за счет активации циклической GMP-зависимой протеинкиназы (PKG). PKG работает параллельно с более знакомым β-адренергическим-PKA путем, чтобы запускать липолиз и стимулировать термогенез (Рис. 3).

Влияние натрийуретических пептидов на коричневый и бежевый адипогенез предполагает, что контроль адаптивного термогенеза является более сложным, чем это принято в настоящее время. Кардиомиоциты, тип клеток, который, как считается, имеет мало перекрестных помех с адипоцитами, может заметно изменять экспрессию генов и функцию жировой ткани за счет секреции мощных кардиометаболических гормонов ⁶⁴ .Важно отметить, что холод увеличивает концентрацию натрийуретических пептидов, предполагая, что эта система потемнения могла развиться, возможно, в эпикардиальном жире, для защиты сердечной функции у животных во время воздействия холода. Системное повышение концентраций натрийуретических пептидов, вероятно, будет иметь много нежелательных побочных эффектов, но можно рассмотреть фармакологическое воздействие на этот путь в адипоцитах.

Активаторы БАТ центрального и периферийного действия. Bmp8b продуцируется зрелыми коричневыми жировыми клетками и выполняет функцию усиления термогенного ответа коричневых адипоцитов на адренергические активаторы ¹⁴¹ (рис.4). Интересно, что Bmp8b также экспрессируется в некоторых ядрах гипоталамуса. Инъекция Bmp8b в мозг увеличивает симпатический отток к BAT, но не к другим тканям, и приводит к потере веса у мышей ¹⁴¹ . Хотя необходимы дополнительные исследования для оценки эффекта Bmp8b на другие ткани, Bmp8b является многообещающей мишенью для терапии на этой стадии.

Было показано, что другие факторы увеличивают активность BAT как центральными, так и периферическими действиями. Например, тироидный гормон напрямую индуцирует экспрессию термогенных генов в коричневых адипоцитах через действие тироидных рецепторов, а также действует центрально, активируя BAT ^{142 143 144} .Аналогичным образом нейротрансмиттер орексин усиливает функцию BAT, регулируя симпатический отток и напрямую способствуя дифференцировке предшественников бурого жира ^{145, 146} (Fig. 4). Нацеленные на молекулы, такие как BMP8B, орексин и гормон щитовидной железы, которые и задействуют, и активируют бурый жир, могут быть особенно эффективными для стимулирования расхода энергии и снижения веса у людей.

Перспективы и проблемы

Имеются убедительные доказательства, полученные на животных моделях, что усиление функции коричневых адипоцитов, бежевых адипоцитов или того и другого у людей может быть очень эффективным для лечения диабета 2 типа и ожирения.Более того, в настоящее время существует множество факторов и путей, которые потенциально могут быть нацелены на терапевтический эффект. В частности, огромный интерес вызвали открытия циркулирующих факторов, таких как иризин, Fgf21 и натрийуретические пептиды, которые усиливают функцию коричневого и бежевого жира у мышей. Тем не менее, есть несколько вопросов, которые следует учитывать при лечении бурого и бежевого жира, а также того и другого.

Во-первых, многие из термогенных индукторов, такие как иризин, Bmp8b, орексин, натрийуретические пептиды и Sirt1, только недавно были идентифицированы как влияющие на биологию коричневого и бежевого жира.Хотя первые результаты являются многообещающими, потребуется еще много исследований, чтобы оценить эффективность этих факторов на коричневом и бежевом жире в различных экспериментальных условиях. В связи с этим, очень мало исследований изучали механизмы рекрутирования коричневых и бежевых адипоцитов в клетки и ткани человека. Учитывая специфические для депо механизмы рекрутирования бежевого жира у мышей, этот признак, вероятно, сильно варьирует среди депо человека. Определение типа (ов) клеток в жировых депо человека, которые могут подвергаться эффективной термогенной активации, и изучение путей, способствующих этому процессу, будет важным направлением будущих исследований.

Во-вторых, даже если термогенная ткань может быть расширена фармакологически у человека, она все равно должна быть эффективно активирована. В большинстве доступных исследований использовались мыши, находящиеся ниже их термонейтральности, что, следовательно, увеличивало симпатический отток в жир. Таким образом, терапия на основе коричневого и бежевого жира, вероятно, потребует увеличения количества термогенных жировых клеток, их активации или того и другого. Молекулы, такие как Bmp8b, которые повышают чувствительность бурых жировых клеток к адренергическим стимулам, могут быть особенно ценными.

В-третьих, энергетический баланс строго контролируется гомеостатическими механизмами. Несмотря на огромные колебания в потреблении пищи и физической активности, средний человек демонстрирует относительную стабильность в своем весе в течение длительных периодов времени. В силу этого факта, большинство людей, которые теряют вес, стремятся его вернуть. Даже если термогенез бурого жира может быть увеличен для увеличения потребления калорий, организм может компенсировать дефицит калорий за счет усиления голода или повышения метаболической эффективности других тканей, таких как мышцы.

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

На этих снимках ПЭТ у человека слева обильно 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 долгое время оставалось неясным, действительно ли люди с большим количеством бурого жира имеют лучшее здоровье. Во-первых, таких людей было трудно даже идентифицировать, поскольку бурый жир спрятан глубоко внутри тела.

Теперь новое исследование в 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, которое на сегодняшний день является крупнейшим 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, Альберт Резник, доцент доктора медицины и старший лечащий врач больницы Рокфеллерского университета. «Эти результаты делают нас более уверенными в возможности воздействия коричневого жира на терапевтический эффект».

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 Мемориальный онкологический центр им. Слоуна Кеттеринга, 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 рентгенологами 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% у людей без бурого жира.

Кроме 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 набрать больше коричневого жира? », — говорит Коэн. «У нас пока нет точного ответа на этот вопрос, но это будет захватывающее пространство для изучения учеными в ближайшие годы.”

Коричневый жир: изучите науку о потере веса коричневой жировой ткани

Также известная как бурый жир, коричневая жировая ткань (BAT) — горячая тема в сфере похудения. Exipure — это пищевая добавка, которая утверждает, что повышает уровень коричневого жира и указывает на науку, лежащую в основе этого. По мнению экспертов, бурый жир обеспечивает сокращение веса за счет естественного сжигания калорий.

Когда человек простужается, его тело сжигает бурый жир, чтобы согреться. Некоторые люди могут подумать, что жир вреден для похудания.Тем не менее, согласно исследованиям, бурый жир хорошо подходит для похудения . Коричневая жировая ткань способствует реальной и устойчивой потере веса.

Что такое коричневая жировая ткань? Как это работает? Как повысить уровень BAT в организме? Этот обзор основан на откровениях экспертов по коричневой жировой ткани. В нем объясняется все, что нужно знать людям о BAT и их функциях. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Почему коричневый жир особенный?

Коричневая жировая ткань или бурый жир — это особый тип жира, доступный по всему телу.Когда тело становится холодным, он запускает бурый жир, чтобы согреть его. После активации BAT производит тепло посредством процесса, известного как термогенез.

Термогенез — важнейший процесс потери веса. Он улучшает сжигание калорий и ускоряет метаболизм. Это позволяет организму сжигать больше калорий в состоянии покоя, чем обычно. Это быстрый путь к потере веса. Согласно недавним исследованиям, термогенез может также выполнять следующее:

• Помогите человеку согреться
• Помогите сбалансировать аппетит, регулируя уровень лептина
• Разрешить людям сжигать жир и легко худеть
• Помогает сбалансировать уровень сахара в крови и инсулина
• Повышение уровня энергии в течение дня
• Повышает скорость обмена веществ и облегчает сжигание калорий в течение дня

Согласно одному исследованию, люди с более высоким уровнем бурого жира могут сжигать более 200 лишних калорий каждый день.По этим и многим другим причинам бурый жир рассматривается как кратчайший путь к снижению веса, и поэтому новые добавки для здоровья, такие как Exipure, стремятся помочь людям естественным образом повысить уровень BAT.

Как работает бурая жировая ткань?

В коричневом жире больше митохондрий, чем в обычном или белом жире. Митохондрии — это электростанции клеток животных. Это сила, стоящая за коричневыми жировыми клетками, которые сжигают калории для производства тепла. Даже с точки зрения состава коричневый жир устроен иначе, чем обычный жир или белый жир.

Например, бурый жир содержит большое количество митохондрий, которые поглощают сахар и белый жир и расщепляют их, высвобождая энергию. С другой стороны, белый жир содержит только большие капли липидов или жирных кислот. По сути, бурый жир хранит больше энергии в меньшем пространстве, чем белый жир.

Коричневый жир вырабатывается в организме при изменении температуры. Когда тело становится холодным, он вырабатывает гормон норадреналин. Бурый жир содержит рецепторы норадреналина, которые воспринимают гормон и предупреждают митохондрии в коричневых жировых клетках о выработке энергии.

Некоторые исследования показывают, как действует коричневая жировая ткань, указывая на то, что она может иметь важное значение для похудания. Тем не менее, необходимы дополнительные исследования, чтобы раскрыть больше об этой ткани.

Как BAT помогает при похудании

Коричневый жир обладает способностью сжигать калории, что может повлиять на потерю веса. При правильном использовании эти эффекты сжигания калорий от BAT могут помочь пользователям сжигать больше калорий в состоянии покоя, чем обычно. Сжигая больше калорий в состоянии покоя, пользователи могут легко поддерживать дефицит калорий.

Тем не менее, бурый жир выделяется своим методом сжигания калорий в качестве топлива. Бурый жир заставляет организм сжигать калории и обычный жир для получения энергии. Это делает его особенным для похудания с использованием термогенеза, чтобы значительно улучшить результаты похудания.

Бустеры жировой ткани

Согласно нескольким исследованиям, у худых людей часто больше коричневой жировой ткани, чем у людей с ожирением или избыточным весом. Тем не менее, можно повысить уровень коричневой жировой ткани в организме, регулярно занимаясь физическими упражнениями и придерживаясь здорового питания.

Физические упражнения играют жизненно важную роль в повышении уровня коричневой жировой ткани. Физические упражнения помогают пользователям накапливать коричневую жировую ткань в своем теле и облегчают похудание за счет активации термогенеза.

Белый жир против коричневого жира

В организме человека существуют два основных типа жира — белый жир и бурый жир. Оба типа жира служат разным целям. Как правило, белый жир вреден для похудания. С другой стороны, бурый жир способствует похуданию.

Белый жир (белая жировая ткань)

Также известный как белый жир, обычный жир или стандартный жир, белая жировая ткань (WAT) — это тип жира, который приходит на ум при упоминании слова «жир». Этот вид жира накапливается по всему телу. Это помогает сохранить тепло тела, изолируя органы. Поскольку он обволакивает тело, он сохраняет тепло, физически обволакивая органы.

Многие исследования показывают, что избыток белого жира вреден для организма. Несколько исследований связывают белый жир с повышенным риском диабета и сердечных заболеваний, которые сегодня являются одними из основных причин смерти в мире.

Коричневый жир (коричневая жировая ткань)

В отличие от белого жира, бурый жир или коричневая жировая ткань (BAT) способствует снижению веса. Он наполнен митохондриями, богатыми железом, из-за которых он получил название «бурый жир». Железо в митохондриях придает BAT коричневый цвет, отсюда и название «коричневый жир». Как упоминалось ранее, когда тело становится холодным, активизируется бурый жир.

При срабатывании бурого жира выделяется тепло в результате процесса, известного как термогенез. Это упражнение сжигает калории и жир по всему телу, не вызывая дрожи.

Много лет назад исследователи считали, что бурый жир есть только у младенцев. Около 5% веса ребенка состоит из бурого жира. Однако по этой теме было проведено больше исследований, и исследователи обнаружили, что взрослые люди тоже обладают небольшими запасами бурого жира. BAT у взрослых доступны в виде небольших отложений на шее и плечах. Небольшие количества также доступны по всему телу.

5 лучших способов повысить уровень коричневого жира

Каждый человек рождается с коричневым жиром, известным как основной коричневый жир.Этот тип жира есть у всех при рождении. Однако есть место, чтобы накапливать больше коричневого жира. Некоторая часть жировых отложений считается «пополняемым жиром». Этот жир можно превратить в коричневый жир с помощью, например, таблеток для похудания, таких как Exipure.

Рекрутируемый жир присутствует в мышцах, а белый жир — во всем теле. Пользователи могут превратить белый жир в бурый жир и улучшить результаты похудания. По мнению экспертов, повысить уровень BAT по всему телу можно, соблюдая следующие методы:

1).Воздействие на тело низких температур

Воздействие низких температур может повысить уровень коричневого жира в организме. Некоторые исследования показывают, что повторно используемый в организме жир должен начать превращаться в бурый жир при температуре около 19 ° C (66 ° F). Когда тело подвергается воздействию этих температур в течение примерно двух часов, это может значительно повысить уровень коричневого жира.

Некоторые люди поднимают эту теорию на несколько ступеней выше, принимая холодный душ или ледяные ванны. По мнению экспертов, воздействие экстремально низких температур на организм может быстро повысить уровень коричневого жира.

Однако те, кто ненавидит более низкие температуры, такие как Северный Ледовитый океан, могут просто понизить температуру дома или просто гулять на улице в холодную погоду. Многим неизвестно, что понижение температуры тела может привести к образованию большего количества коричневого жира.

2). Ешьте больше

Некоторые исследования бурого жира показывают, что люди действительно могут есть больше еды, чтобы похудеть. В одном исследовании ученые обнаружили, что употребление большего количества пищи может увеличить количество коричневого жира в организме. Даже после употребления большего количества пищи пользователи могут оставаться стройнее из-за повышенного уровня бурого жира.

Сжигание большего количества калорий за счет термогенеза может помочь людям оставаться более здоровыми и стройными. Он также может защитить от ожирения и нарушений обмена веществ. Хотя у переедания есть свои недостатки, такие как увеличение веса, между перееданием и накоплением бурого жира есть тонкая грань.

3). Упражнение

Физические упражнения — один из проверенных способов наращивания коричневой жировой ткани. Согласно исследованиям, у людей, которые регулярно занимаются физическими упражнениями, больше коричневой жировой ткани, чем у тех, кто не занимается спортом часто.Физические упражнения генерируют белок, известный как ирисин, который помогает превращать белый жир в бурый.

Люди, ведущие малоподвижный образ жизни, часто производят меньше иризина, чем те, кто часто тренируется. Кроме того, некоторые виды упражнений оказывают более сильное влияние на выработку бурого жира. Как показали некоторые исследования, интенсивные аэробные интервальные тренировки связаны с более высоким уровнем развития бурого жира.

Тем не менее, необходимы дополнительные исследования, чтобы подтвердить связь между бурым жиром и физическими упражнениями.Тем не менее ранние исследования, проведенные на мышах, дали многообещающие результаты. Кроме того, поскольку мыши и люди вырабатывают белок иризин во время упражнений, исследователи пришли к выводу, что даже люди могут значительно повысить уровень летучих жиров с помощью упражнений.

4). Использовать генетику

Развитие коричневого жира может быть связано с генами человека. Некоторые исследования показывают, что у людей с определенной экспрессией генов больше коричневого жира, чем у людей с другой экспрессией генов. Точно так же исследователи связали образование бурого жира с другим белком.

В одном исследовании исследователи обнаружили, что белок Ebf2 (ранний фактор B-клеток-2) играет важную роль в развитии бурого жира. В том же исследовании у мышей с более высоким уровнем Ebf2 было зарегистрировано более высокое превращение белого жира в бурый жир. Исследователи также обнаружили, что коричневые жировые клетки потребляли больше кислорода, что свидетельствует о том, что бурый жир выделяет тепло, сжигает калории и помогает при похудании.

5). Прием Мирабегрона (лекарство от гиперактивности мочевого пузыря)

Как ни странно, некоторые исследования показывают, что прием лекарств, предназначенных для лечения гиперактивного мочевого пузыря, может помочь поднять уровень BAT.Согласно исследованиям, Мирабегрон может помочь увеличить уровень бурого жира. Препарат увеличивает метаболическую активность бурого жира, позволяя легко похудеть.

В том же исследовании исследователи обнаружили, что Мирабегрон может увеличивать скорость метаболизма в состоянии покоя в среднем на 203 калории каждый день. Это немалая сумма для похудения. Уровень метаболизма в состоянии покоя — это количество калорий, которое организм сжигает естественным образом в течение дня.

По мнению экспертов, повышение метаболической активности бурого жира может значительно повысить скорость метаболизма и обеспечить сокращение веса.Мирабегрон также стимулирует выработку белого жира, что может способствовать дальнейшему снижению веса.

Коричневый жир может помочь при диабете и сердечных заболеваниях

Коричневый жир выделяется своими свойствами похудания. Кроме того, некоторые исследования показывают, что бурый жир может помочь снизить риск диабета и сердечных заболеваний. Например, один обзор подтвердил, что бурый жир действительно сжигает калории и помогает контролировать уровень сахара в крови, одновременно повышая уровень инсулина. Это может снизить риск диабета.

В том же исследовании исследователи обнаружили, что бурый жир может помочь удалить жир из крови.Это снижает риск высокого холестерина и связанных с ним проблем, которые могут вызвать сердечные заболевания. Как подтверждают некоторые исследования, бурый жир может помочь в лечении ожирения и облегчить потерю веса. Похудев, можно избежать диабета, болезней сердца и даже преждевременной смерти.

Последнее слово о коричневом жире

Коричневая жировая ткань (BAT) меняет подход к снижению веса. Exipure — это недавно выпущенная пищевая добавка, цель которой — помочь пользователям естественным образом повысить уровень BAT, используя клинически проверенные ингредиенты.Коричневая жировая ткань, также известная как бурый жир, сжигает больше калорий по сравнению с обычным белым жиром.

Так легче похудеть. Согласно исследованиям, люди могут снижать уровень BAT различными способами, включая упражнения, подвергая тело воздействию низких температур и есть больше еды. Когда уровень BAT увеличивается, тело превращается в печь для сжигания жира, которая создает ярлык для эффективного похудения.

В настоящее время все еще проводятся дополнительные исследования о том, что такое BAT.Однако, судя по имеющимся данным, повышение уровня здорового коричневого жира может работать так же или даже лучше, чем жиросжигатели, подавители аппетита и ускорители метаболизма, когда дело доходит до потери веса. Эта история с коричневым жиром может помочь пролить больше света на это появляющееся мощное решение для снижения веса, поскольку многим реальным клиентам Exipure уже нравится тот факт, что уровень их коричневой жировой ткани растет, что является одним из основных факторов, помогающих естественным образом поддерживать тех, кто борется в битве за веселье. выпуклость.

СВЯЗАННЫЙ: Exipure Reviews: Ознакомьтесь с этим СПЕЦИАЛЬНЫМ обновлением перед покупкой!

Информация о филиалах:

Ссылки, содержащиеся в этом обзоре продукта, могут привести к получению небольшой комиссии, если вы решите приобрести рекомендованный продукт без дополнительных затрат. Это направлено на поддержку нашей исследовательской и редакционной группы, и, пожалуйста, знайте, что мы рекомендуем только высококачественные продукты.

Заявление об отказе от ответственности:

Пожалуйста, поймите, что любые советы или рекомендации, представленные здесь, даже отдаленно не заменяют разумную медицинскую консультацию от лицензированного поставщика медицинских услуг.Обязательно проконсультируйтесь с профессиональным врачом, прежде чем принимать какое-либо решение о покупке, если вы принимаете лекарства или у вас возникли проблемы после подробностей обзора, представленных выше. Индивидуальные результаты могут отличаться, поскольку заявления, сделанные в отношении этих продуктов, не были оценены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Эффективность этих продуктов не подтверждена исследованиями, одобренными FDA. Эти продукты не предназначены для диагностики, лечения или предотвращения каких-либо заболеваний.

Коричневый жир у людей: усиливает ожирение

Надвигающаяся пандемия ожирения и избыточного веса, вызванная легким доступом к высококалорийной пище и все более малоподвижным образом жизни, представляет серьезную угрозу для здоровья населения во всем мире.Патологическое накопление избыточной дисфункциональной жировой ткани, характеризующее ожирение, является основным фактором риска для многих других заболеваний, включая диабет 2 типа, сердечно-сосудистые заболевания, гипертонию, инсульт, артрит и различные типы рака (1). Основная, но часто неправильно понимаемая концепция заключается в том, что увеличение веса вызвано фундаментальным энергетическим дисбалансом, когда потребление энергии из пищи хронически превышает энергию, расходуемую на физическую активность и метаболические процессы (рис. 1). Люди разработали эффективные биологические механизмы для получения и защиты своих запасов энергии.Следовательно, терапия для похудания должна включать уменьшение потребления пищи и / или увеличение расхода энергии.

BAT способствует расходу энергии. Увеличение веса и ожирение вызваны хроническими периодами положительного энергетического баланса. Потребление энергии происходит за счет потребления пищи, в то время как основные составляющие расходов вносят упражнения и основные метаболические процессы. Рассмотренные здесь исследования показывают, что активность BAT может влиять на ежедневные затраты энергии. BAT рассеивает энергию в виде тепла и, таким образом, может противодействовать увеличению веса.Индивидуальная изменчивость количества или функции этой ткани может повлиять на массу тела. Кроме того, терапевтическое расширение / активация этой ткани может оказаться эффективной терапией ожирения. WAT, белая жировая ткань.

В дополнение к более известной белой жировой ткани, которая специализируется на хранении липидов и подвергается патологическому разрастанию при ожирении, млекопитающие также оснащены термогенной коричневой жировой тканью (BAT). НИМ эволюционировали у млекопитающих, чтобы рассеивать большое количество химической энергии в виде тепла.Клетки бурого жира содержат большое количество митохондрий, которые содержат уникальный белок, называемый разобщающим белком 1 (UCP1). UCP1 функционирует, чтобы рассеять движущую силу протона, которая обычно используется для управления синтезом клеточного АТФ (2). В результате действия UCP1 энергия в митохондриальном электрохимическом градиенте выделяется в виде тепла. Действительно, BAT является ключевой термогенной тканью у грызунов и других мелких млекопитающих, включая новорожденных людей, которая защищает внутреннюю температуру тела в холодную погоду.Ощущение холода заставляет симпатические нервы выделять катехоламины в составе BAT, которые стимулируют пролиферацию и выработку тепла коричневыми жировыми клетками (2). Исследования на грызунах также недвусмысленно продемонстрировали, что BAT играет важную роль в энергетическом балансе и что их активность существенно влияет на массу тела (3). Хотя BAT сохраняется как отдельная ткань у мелких млекопитающих, основное отложение BAT у новорожденных людей (между лопатками) регрессирует вскоре после рождения. Другие депо BAT, как известно, существуют у взрослых людей в течение многих десятилетий; однако оценки его массы и активности показали, что он окажет незначительное влияние на энергетический гомеостаз всего тела (4,5).По этим причинам роль BAT в физиологии и метаболизме взрослого человека до сих пор тщательно не исследовалась.

В этом выпуске журнала Diabetes , исследование Saito et al. (6) вместе с тремя недавними сообщениями в журнале New England Journal of Medicine (7–9) недвусмысленно демонстрируют, что здоровые взрослые люди имеют значительные депо метаболически активных BAT. Позитронно-эмиссионная томография в сочетании с компьютерной томографией обычно используется для обнаружения высоко метаболически активных раковых клеток на основе поглощения ими больших количеств ¹⁸ фтор-меченой 2-дезоксиглюкозы (ФДГ).Во время таких визуализационных исследований симметрично локализованные депо жировой ткани часто определялись как горячие точки для поглощения ФДГ (пересмотр в (10). Хотя эти ткани обладали всеми атрибутами BAT, формальное доказательство теперь было предоставлено Saito et al. И в исследованиях, опубликованных в медицинском журнале New England Journal of Medicine . В частности, биопсии тканей, соответствующие положительным областям позитронно-эмиссионной томографии, обладают морфологическими и молекулярными характеристиками BAT, включая экспрессию BAT-специфического белка UCP1.Возможно, наиболее важным является то, что, как и ожидалось от добросовестных НДТ, ткань, идентифицированная у взрослых людей, заметно стимулируется поглощать глюкозу при воздействии холода. Фактически, Сайто и др. показывают, что отложения НДТ часто или полностью не обнаруживаются у людей, находящихся в тепле.

Главный вопрос, который сейчас необходимо решить, заключается в том, оказывает ли функция BAT значительное влияние на энергетический баланс и ожирение человека. Классические эксперименты на грызунах показали, что BAT активируется и размножается в ответ на перекорм (11).Этот так называемый «адаптивный термогенез, вызванный диетой», является очевидным компенсаторным механизмом, ограничивающим набор избыточного веса и ожирение. Исследования перекармливания у людей предоставили доказательства значительных различий в энергетических затратах при кормлении у разных людей (12–14). Как анекдотично, так и в контролируемых исследованиях известно, что люди с одинаковым рационом питания и режимами физических упражнений демонстрируют резкие различия в своей склонности к набору веса. Неизвестно, в какой степени адаптивный термогенез, опосредованный BAT, может объяснить некоторые из этих вариаций метаболической эффективности.Консенсус недавних исследований BAT на людях и особенно крупномасштабного анализа Cypess et al. (7), предполагает обратную корреляцию между ИМТ и активностью BAT. Сайто и др. также предоставляют убедительные данные о том, что активность BAT уменьшается с возрастом. Это явление могло бы объяснить, по крайней мере, до некоторой степени, тенденцию людей набирать вес во время старения. Вопрос о том, вызвано ли возрастное снижение активности BAT снижением функции симпатических нервов, сниженной чувствительностью BAT к адренергическим сигналам или клеточно-автономным снижением дифференцировки или функции коричневых адипоцитов, является открытым вопросом для будущих экспериментов.В целом эти новые данные убедительно свидетельствуют о том, что BAT, хотя часто игнорируются в метаболизме человека, вероятно, играют важную роль в регуляции массы тела.

Независимо от того, влияет ли BAT, присутствующая у взрослых людей, на общий дневной расход энергии, увеличение количества и / или функции этой ткани может быть безопасной и эффективной терапией для ограничения ожирения. За последние несколько лет произошел всплеск информации, связанной с транскрипционным контролем развития, дифференцировки и функции бурых жировых клеток.Zn-finger транскрипционный регулятор PR-домен, содержащий 16 (PRDM16), недавно стал доминирующим фактором судьбы коричневых жировых клеток (15,16). Также недавно было показано, что костный морфогенетический белок 7 (BMP7) специфически направляет дифференцировку коричневых адипоцитов, включая индукцию экспрессии генов Prdm16 и Ucp1 (17). Синтетические химические вещества или эндогенные факторы (например, сам BMP7), которые активируют функцию PRDM16 или имитируют его действие в развитии коричневых адипоцитов, могут быть жизнеспособными препаратами против ожирения.В качестве альтернативы можно создать синтетические коричневые адипоциты ex vivo для аутотрансплантации. Конечно, сначала будет важно установить, что эти пути развития законсервированы у BAT человека.

Хотя идея стимулирования активности BAT для борьбы с ожирением является рациональным подходом, также возможно, что это запустит контррегулирующие механизмы, такие как повышение аппетита, для поддержания энергетического гомеостаза и сохранения запасов топлива. Другая потенциальная проблема заключается в том, что активация расширенного отделения НДТ до уровней, вызывающих снижение веса, может привести к недопустимому выделению тепла и даже к социально неприемлемому потоотделению.В области ожирения уже известно, что целевые побочные эффекты могут ограничивать полезность эффективных терапевтических средств; например, анальное истечение, вызванное ингибиторами всасывания липидов из желудочно-кишечного тракта, предотвратило широкое использование этих агентов, несмотря на их эффективность для снижения веса. Тем не менее, новые данные о людях усилили интерес и интерес к функциям и физиологической значимости BAT. Надеюсь, эти результаты могут быть переведены в 1 ) лучшее понимание механизмов, которые работают вместе для регулирования массы тела и 2 ) новые терапевтические вмешательства для снижения бремени ожирения в нашем обществе.

Благодарности

П.С. поддерживается грантом DK-081605 Национального института здоровья (NIH). M.A.L. поддерживается грантами NIH DK-49780 и DK-49210.

О потенциальных конфликтах интересов, относящихся к этой статье, не сообщалось.

Сноски

• См. Сопроводительную оригинальную статью, стр. 1526

• Читатели могут использовать эту статью при условии, что произведение правильно процитировано, используется в образовательных целях, а не в коммерческих целях и при условии, что произведение не изменено.Подробнее см. Http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/.

• © 2009 Американской диабетической ассоциации.

Что такое коричневый жир? Наука о коричневой жировой ткани (BAT)

Коричневая жировая ткань, или бурый жир, — одна из самых популярных тенденций в сообществе похудателей. Exipure — одна из таких добавок, повышающих уровень коричневого жира, которая указывает на науку и говорит, что это имеет значение.

Это как бы ярлык к похуданию.Коричневый жир естественным образом сжигает калории. Когда вы простужаетесь, ваше тело сжигает бурый жир, чтобы согреться.

Вы можете подумать, что жир вреден для похудения. Однако исследования показывают, что бурый жир хорошо помогает похудеть. Если вы хотите по-настоящему устойчиво похудеть, обратите внимание на коричневую жировую ткань.

Что такое коричневая жировая ткань? Как работает бурый жир? Как повысить уровень бурого жира в организме? Мы эксперты по коричневой жировой ткани и расскажем все, что вам нужно знать о коричневой жировой ткани и о том, как она работает.

Что делает коричневый жир особенным?

Коричневый жир или коричневая жировая ткань — это особый тип телесного жира, который можно найти по всему телу.

Когда ваше тело становится холодным, бурый жир активирует его, чтобы согреться. Когда вы активируете этот бурый жир, он выделяет тепло в процессе, называемом термогенезом.

Термогенез имеет решающее значение для похудания. Термогенез увеличивает сжигание калорий и повышает скорость метаболизма. Это означает, что ваше тело сжигает больше калорий в состоянии покоя, чем обычно.Это как бы ярлык к похуданию.

Недавнее исследование также показывает, что бурый жир может:

• Помогает регулировать аппетит, регулируя уровни лептина
• Облегчает похудание и сжигание жира
• Помогает регулировать уровень сахара в крови и инсулин
• Помогает вам оставаться в тепле
• Поддерживать высокий уровень энергии в течение дня
• Увеличить скорость метаболизма , облегчая сжигание калорий в течение дня

Фактически, одно исследование показало, что люди с более высоким уровнем бурого жира сжигает более 200 лишних калорий в день.

По всем этим и другим причинам некоторые люди рассматривают бурый жир как ярлык для похудания.

Как работает бурая жировая ткань?

Коричневый жир содержит больше митохондрий, чем обычный жир (белый жир). Митохондрии, как мы узнали на уроках естествознания, являются электростанциями клеток. Это двигатели в коричневых жировых клетках, которые сжигают калории для производства тепла.

Коричневый жир строится иначе, чем обычный жир. Белый жир состоит из крупных капель липидов (жирных кислот).Между тем, клетки коричневого жира заполнены митохондриями. Эти митохондрии поглощают сахар и белый жир, расщепляя эти соединения для создания энергии. Это означает, что бурый жир сохраняет больше энергии на меньшем пространстве, чем белый жир.

Ваш организм активирует бурый жир посредством изменения температуры. Когда ваше тело становится холодным, оно вырабатывает гормон, называемый норадреналином. Бурый жир имеет рецепторы норадреналина. Когда эти рецепторы воспринимают норэпинефрин, они сигнализируют митохондриям в коричневых жировых клетках о создании энергии.

Растущие исследования показывают, как работает бурая жировая ткань и для чего она нужна. Хотя мы все еще узнаем больше о коричневой жировой ткани, исследования показывают, что она может иметь решающее значение для похудания.

Как коричневая жировая ткань помогает похудеть

Коричневый жир обладает свойствами сжигания калорий, которые можно использовать для похудения. Воспользовавшись эффектом сжигания калорий коричневой жировой ткани, вы можете сжигать больше калорий в состоянии покоя, чем обычно.

Когда вы сжигаете больше калорий в состоянии покоя, легче поддерживать дефицит калорий.Это означает, что вам будет легче похудеть.

Что делает бурый жир особенным для похудения, так это то, как он сжигает калории в качестве топлива: бурый жир заставляет ваше тело сжигать калории и , обычный жир в качестве топлива. Вызывая термогенез, коричневый жир, по-видимому, значительно ускоряет потерю веса.

Повышение уровня жировой ткани

Исследования показывают, что у худых людей больше коричневой жировой ткани, чем у людей с избыточным весом или ожирением.

Часто тренируясь и придерживаясь здорового питания, вы можете увеличить количество коричневой жировой ткани на своем теле.

Упражнения особенно важны для повышения уровня коричневой жировой ткани. Физические упражнения могут увеличить уровень коричневого жира во всем теле, что облегчит похудание за счет термогенеза.

Белый жир по сравнению с коричневым жиром

Существует два основных типа жировых отложений, включая белый жир и бурый жир. Эти два типа жира служат разным целям. В то время как белый жир вреден для похудания, коричневый жир, по-видимому, хорош для похудания.

Белый жир (белая жировая ткань): Белый жир или белая жировая ткань (WAT) — это тип жира, о котором вы думаете, когда слышите слово «жир».Это тип жира, который накапливается по всему телу. Этот тип жира помогает согревать ваше тело, изолируя ваши органы. Жир обволакивает ваше тело, согревая вас, физически окружая ваши органы. Исследования показывают, что избыток белого жира — это плохо. Высокий уровень белого жира связан с более высоким риском сердечно-сосудистых заболеваний и диабета, двух самых серьезных убийц в современном мире.

Коричневый жир (коричневая жировая ткань): Коричневый жир или коричневая жировая ткань (BAT) отличается от белого жира.Он богат митохондриями, содержащими железо, поэтому его называют коричневым жиром . Железо в митохондриях придает BAT характерный цвет. Когда ваше тело холодное, оно «активирует» бурый жир. Этот бурый жир выделяет тепло без дрожи в процессе, называемом термогенезом. По мере активации бурого жира он сжигает калории и жир по всему телу.

Десятилетия назад исследователи считали, что коричневый жир бывает только у младенцев. Примерно 5% веса ребенка состоит из бурого жира.

Однако сегодня исследователи знают, что у взрослых людей также есть небольшие запасы бурого жира. Хотя небольшие количества жира встречаются по всему телу, у большинства взрослых особенно высока концентрация жира в небольших отложениях на плечах и шее.

5 лучших способов повысить уровень коричневого жира

Мы рождаемся с коричневым жиром, который называется составляющим коричневым жиром . Это тот тип жира, с которым вы родились.

Однако вы можете накапливать больше коричневого жира.Некоторая часть вашего жира считается « рекрутируемым жиром ». Это означает, что его можно преобразовать в бурый жир. При определенных обстоятельствах вы можете буквально «поджарить» жир.

Рекрутируемый жир содержится в мышцах и белом жире по всему телу. Превращая этот белый жир в бурый, вы можете ускорить снижение веса.

Вот некоторые из подтвержденных наукой методов повышения уровня коричневого жира во всем теле, согласно рецензируемым исследованиям:

1) Воздействие низких температур

Выключив термостат, вы можете повысить уровень коричневого жира в своем теле.Фактически, исследования показывают, что ваш пополняемый жир может начать превращаться в бурый жир при температуре около 19 ° C. Подвергнув себя такой температуре всего два часа, вы можете значительно повысить уровень бурого жира.

Некоторые люди доводят эту теорию до крайности, принимая холодный душ или ледяные ванны. Воздействуя на очень низкие температуры, вы можете быстро повысить уровень бурого жира.

Однако, если вам не хочется купаться в Северном Ледовитом океане, вы можете просто снизить температуру дома или прогуляться на улице в холодную погоду.Снижая температуру тела, вы сможете накапливать больше жира.

2) Ешьте больше еды

Можно ли есть больше еды, чтобы похудеть? Об этом говорят некоторые исследования бурого жира. В одном исследовании на мышах исследователи обнаружили, что у мышей, которые переедали, было больше коричневого жира, чем у мышей, которые ели нормальное количество пищи.

Несмотря на то, что они ели больше еды, чем другие мыши, эти мыши оставались стройнее из-за более высокого уровня бурого жира. Исследователи обнаружили, что мыши, которые переедали, имели более высокий уровень бурого жира и , оставались здоровее и стройнее, чем мыши, которые ели нормальное количество.Мыши в группе перекармливания также были защищены от ожирения и нарушений обмена веществ.

Конечно, у переедания есть и обратные стороны — например, увеличение веса. Тем не менее, вы можете провести тонкую грань между перееданием и накоплением бурого жира.

3) Упражнение

Один из самых проверенных способов наращивания коричневой жировой ткани — это упражнения. Исследования показывают, что у людей, которые занимаются спортом, как правило, более высокий уровень коричневой жировой ткани, чем у людей, которые не часто тренируются.

Когда вы тренируетесь, вы производите белок, называемый иризином. Этот белок, по-видимому, способствует превращению белого жира в бурый. Когда вы ведете малоподвижный образ жизни, вы производите меньше иризина, чем когда вы часто тренируетесь.

ТАКЖЕ ПРОЧИТАЙТЕ: 37 лучших способов похудеть естественным путем (советы по сжиганию жира)

Определенные виды упражнений, по-видимому, особенно сильно влияют на образование бурого жира. Исследования показывают, что интенсивные аэробные интервальные тренировки связаны с более высоким уровнем развития бурого жира.

Нам нужны дополнительные исследования, чтобы проверить связь между бурым жиром и физическими упражнениями. Однако первые исследования на мышах многообещающи. И поскольку и мыши, и люди создают ирисин во время упражнений, исследователи считают, что люди могут значительно повысить уровень коричневого жира с помощью упражнений.

4) Воспользуйтесь преимуществами генетики

Развитие бурого жира может быть связано с вашими генами. Исследования показывают, что у людей с определенной экспрессией генов уровень бурого жира выше, чем у людей с другой экспрессией генов.

В этом исследовании ученые вывели мышей с определенной генетической мутацией. Эта генетическая мутация ограничила белок, называемый BMP-рецептором типа 1A. Из-за ограничения этого белка мыши с большей вероятностью превратили белый жир в бурый при воздействии холода.

Исследователи связали другой белок с образованием бурого жира. В одном исследовании исследователи обнаружили, что белок, называемый ранним B-клеточным фактором-2 (также известный как Ebf2), играет решающую роль в построении коричневого жира.Ученые разводят мышей, чтобы иметь более высокий уровень Ebf2, а затем наблюдают более высокую степень превращения белого жира в бурый жир. Исследователи также обнаружили, что коричневые жировые клетки потребляли больше кислорода, что указывает на то, что бурый жир выделяет тепло, сжигает калории и помогает похудеть.

5) Примите Мирабегрон (препарат для лечения гиперактивности мочевого пузыря)

Как ни странно, исследования показывают, что можно повысить уровень коричневого жира, приняв лекарство, предназначенное для лечения гиперактивного мочевого пузыря. Исследования показывают, что мирабегрон может повышать уровень бурого жира.

В этом исследовании ученые дали мирабегрон или плацебо 15 здоровым худощавым мужчинам. Исследователи наблюдали повышенную метаболическую активность бурого жира у мужчин, принимавших мирабегрон, что указывает на то, что у мужчин было больше бурого жира (или более активного бурого жира), чем до приема препарата.

Исследователи также обнаружили, что мирабегрон увеличивает скорость метаболизма в покое в среднем на 203 калории в день, что является значительным количеством для похудания. Уровень метаболизма в состоянии покоя — это количество калорий, которое ваше тело сжигает естественным образом в течение дня.Увеличивая активность бурого жира, вы можете значительно увеличить скорость метаболизма, что даст вам быстрый путь к снижению веса.

В том же исследовании ученые обнаружили, что мирабегрон стимулирует выработку белого жира, что может способствовать дальнейшему снижению веса.

Коричневый жир может помочь снизить риск диабета и сердечных заболеваний

Коричневый жир ценится за способность похудеть. Однако исследования показывают, что бурый жир может помочь снизить риск сердечных заболеваний и диабета.

В этом обзоре исследователи проанализировали десятки исследований бурого жира и того, как он сжигает калории. После анализа исследователи пришли к выводу, что бурый жир сжигает калории, помогает контролировать уровень сахара в крови и повышает уровень инсулина, что может помочь предотвратить диабет.

В том же исследовании исследователи обнаружили, что бурый жир помогает удалять жир из крови, снижая риск высокого холестерина и связанных с ним проблем. Высокий уровень холестерина связан с сердечными заболеваниями, которые являются убийцей номер один во всем мире.

Конечно, было доказано, что бурый жир лечит ожирение и помогает похудеть. Похудение — один из лучших способов предотвратить сердечные заболевания, диабет и преждевременную смерть.

Часто задаваемые вопросы о коричневом жире

Мы получаем множество вопросов о буром жире и потере веса. Вот ответы на некоторые из наших самых распространенных вопросов.

Вопрос: В чем разница между коричневым жиром и белым жиром?

A: Коричневый жир и белый жир — это два основных типа жира.Белый жир накапливается, когда вы потребляете лишние калории, и ваше тело сохраняет этот жир для дальнейшего использования. Большинство жиров — это белый жир. Между тем бурый жир накапливается в небольших частях вашего тела и состоит из богатых железом митохондрий, что придает ему отчетливый цвет. Исследования показывают, что ваше тело активизирует бурый жир, когда ему холодно, увеличивая сжигание калорий и облегчая похудание.

Q: Как работает бурый жир?

A: Ваше тело активирует бурый жир, когда становится холодно, а бурый жир выделяет тепло за счет сжигания калорий и жира (посредством термогенеза).Термогенез увеличивает сжигание жира и повышает температуру, облегчая похудание.

В: Как повысить уровень коричневого жира?

A: Исследования показывают, что можно повысить уровень коричневого жира с помощью физических упражнений и воздействия низких температур. Исследования также показывают, что определенные генетические условия связаны с развитием бурого жира. Одно исследование на мышах показало, что у мышей, которые переедали, уровень коричневого жира был выше, но они оставались более худыми, чем мыши, соблюдающие нормальную диету.

В: Почему младенцы не могут дрожать?

A: Младенцы не могут дрожать по физиологическим причинам, поэтому у младенцев больше коричневого жира (в процентах от массы тела), чем у взрослых. У младенцев коричневый жир откладывается за лопатками, и этот бурый жир действует как встроенный обогреватель. С возрастом этот бурый жир исчезает, и вы дрожите от холода. Младенцы вырабатывают тепло с помощью процесса, называемого термогенезом без дрожи.

Q: Что такое коричневая жировая ткань?

A: Коричневая жировая ткань, также известная как бурый жир, представляет собой тип жира, богатого митохондриями, который находится в небольших отложениях по всему телу.Первоначально считалось, что коричневый жир присутствует только у младенцев, но он находится в небольших отложениях на теле взрослого человека. Исследования показывают, что физические упражнения и воздействие низких температур могут повысить уровень коричневого жира.

В: Для чего нужен бурый жир?

A: Коричневый жир согревает ваше тело, стимулируя термогенез, превращая калории и белые жировые клетки в энергию и согревая вас.

В: Могут ли лекарства повышать уровень коричневого жира?

A: Исследования показывают, что лекарство, используемое для лечения гиперактивного мочевого пузыря, может стимулировать бурый жир и увеличивать расход энергии.В этом исследовании, опубликованном в журнале « Cell Metabolism», исследователя давали мужчинам 200 мг мирабегрона или плацебо, а затем наблюдали более высокий уровень бурого жира.

Q: Только у младенцев есть бурый жир?

A: Десятилетия назад исследователи считали, что только у младенцев коричневая жировая ткань. Коричневая жировая ткань особенно часто встречается у новорожденных, составляя около 5% их массы тела. Он играет решающую роль в термогенезе. Исследователи полагали, что бурый жир исчез у людей после младенчества.Однако исследования показывают, что бурый жир остается в организме человека, особенно в отложениях на шее и плечах.

В: Полезен ли коричневый жир для похудения?

A: Да, коричневый жир, кажется, хорош для похудания. В то время как белый жир просто изолирует ваши органы, бурый жир сжигает калории, чтобы вызвать термогенез, что облегчает поддержание дефицита калорий и снижение веса. Одно исследование показало, что люди с более высоким уровнем коричневой жировой ткани сжигают более 200 лишних калорий в день.

В: Коричневый жир — это плохо?

A: Коричневый жир является «хорошим» типом жира. Это помогает вашему телу оставаться в тепле. Он метаболически активен, и ваше тело включает бурый жир, когда ему нужно согреться. Исследования показывают, что бурый жир полезен для похудания, контроля уровня сахара в крови и многого другого.

В: Повышает ли холодный душ бурый жир?

A: Исследования показывают, что холодный душ может повысить уровень коричневого жира.Воздействие на тело прохладных или низких температур может увеличить преобразование белого жира в коричневую жировую ткань. Фактически, исследования показали, что подвергаться воздействию температуры 66 градусов всего на два часа в день достаточно, чтобы увеличить набор бурого жира.

В: Увеличивает ли холодная погода бурый жир?

A: Да, исследования показывают, что низкие температуры увеличивают количество коричневого жира. Прогулка на улице в холодный день может повысить уровень коричневого жира. Однако простая прогулка по дому при температуре 66 градусов также может повысить уровень коричневого жира.

В: Помогает ли бурый жир при диабете?

A: Коричневый жир, по-видимому, помогает при диабете, контролируя уровень сахара в крови и инсулин. Ранние исследования показывают, что люди с более высоким уровнем бурого жира, как правило, лучше контролируют уровень сахара в крови и инсулина.

В: Увеличивают ли бурый жир упражнения?

A: Да, исследования показывают, что физические упражнения повышают уровень коричневого жира. По-видимому, интенсивные аэробные упражнения особенно сильно влияют на уровень бурого жира.Кроме того, у людей, которые тренируются чаще, уровень коричневого жира выше, чем у тех, кто мало тренируется.

В: У всех ли животных есть коричневая жировая ткань?

A: Коричневая жировая ткань встречается только у млекопитающих. У большинства млекопитающих, но не у всех, есть коричневая жировая ткань.

Q: Что такое термогенез?

A: Термогенез — это процесс, с помощью которого ваше тело сохраняет тепло. Ваше тело превращает калории и жир в тепло посредством термогенеза.Коричневый жир, по-видимому, вызывает термогенез, помогая вам оставаться в тепле.

В: Где добывают бурый жир?

A: Коричневый жир находится в непредсказуемых местах по всему телу. Не у всех он встречается в одних и тех же местах. Обычно бурый жир находится в области шеи и плеч. Однако не у всех есть бурый жир в этих областях.

Q: У всех есть бурый жир?

A: У всех есть хоть какое-то количество бурого жира, даже если это всего несколько клеток.

В: Может ли добавка увеличить количество коричневого жира?

A: Никакие исследования не показали, что добавки могут повышать уровень коричневого жира.

В: Для чего нужен телесный жир?

A: Телесный жир контролирует обмен веществ и иммунную функцию. Он также изолирует ваши органы и поддерживает температуру тела. Самое главное, он действует как запас энергии: ваше тело откладывает жир для дальнейшего использования.

В: Сколько калорий в грамме жира?

A: Каждый грамм жира содержит 9 калорий.

Вопрос: В чем разница между детским жиром и коричневым жиром?

A: Детский жир также известен как коричневый жир. Люди используют эти два термина как синонимы. Сегодня мы знаем, что детский жир встречается не только у младенцев, поэтому люди теперь используют термин «коричневая жировая ткань» или «бурый жир».

В: Сколько калорий в фунте жира?

A: Каждый фунт жира содержит около 3500 калорий.

Q: Что такое бежевый жир?

A: Бежевые жировые клетки обладают свойствами как белых, так и коричневых жировых клеток.Они начинаются как белые клетки, но действуют как коричневые клетки, превращая энергию в тепло.

В: Влияет ли бурый жир на мозг?

A: Недавние исследования показали связь между голодом, бурым жиром и потерей веса. В исследовании, проведенном в Мичиганском университете, исследователи обнаружили, что лептин активирует коричневый и бежевый жир. Лептин — гормон, регулирующий массу тела, контролируя аппетит и расход энергии. Другими словами, бурый жир может влиять на аппетит, помогая вам меньше есть.

Заключительное слово

Коричневая жировая ткань меняет подход к снижению веса. Exipure — одна из таких добавок, повышающих уровень летучих органических соединений, которая направлена ​​на снижение уровня коричневой жировой ткани с использованием клинически исследованных ингредиентов с научно доказанными результатами и эффектами.

Коричневая жировая ткань, также известная как бурый жир, сжигает больше калорий, чем нормальный жир (белый жир), что облегчает похудение.

Исследования показывают, что физические упражнения, воздействие низких температур и употребление еще пищи может повысить уровень коричневой жировой ткани в организме.

Поднимая коричневую жировую ткань, вы можете превратить свое тело в печь для сжигания жира, создав ярлык для простых и эффективных результатов похудания.

В то время как многие люди будут искать лучшие жиросжигатели, средства для подавления аппетита, усилители метаболизма или проверенные таблетки для похудения, импульс потери веса с коричневым жиром, кажется, только начинается, поскольку все больше медицинских исследований выходит на поверхность о том, какая коричневая жировая ткань (BAT ) это все о. Может быть, добавка уже здесь или все еще идет, но обязательно обратите внимание на историю с бурым жиром, которая продолжит набирать популярность в мире естественного управления потерей веса.

СВЯЗАННЫЙ: Exipure Reviews: это работает? Что нужно знать ПЕРЕД покупкой!

Информация о филиалах:

Ссылки, содержащиеся в этом обзоре продукта, могут привести к получению небольшой комиссии, если вы решите приобрести рекомендованный продукт без дополнительных затрат для вас. Это направлено на поддержку нашей исследовательской и редакционной группы, и, пожалуйста, знайте, что мы рекомендуем только высококачественные продукты.

Заявление об отказе от ответственности:

Пожалуйста, поймите, что любые советы или рекомендации, представленные здесь, даже отдаленно не заменяют надежный медицинский совет от лицензированного поставщика медицинских услуг.Обязательно проконсультируйтесь с профессиональным врачом, прежде чем принимать какое-либо решение о покупке, если вы принимаете лекарства или у вас возникли проблемы после подробностей обзора, представленных выше. Индивидуальные результаты могут отличаться, поскольку заявления, сделанные в отношении этих продуктов, не были оценены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Эффективность этих продуктов не подтверждена исследованиями, одобренными FDA. Эти продукты не предназначены для диагностики, лечения или предотвращения каких-либо заболеваний.