肥胖是目前全球共同面临的重大健康议题，它与许多疾病密切相关，包括糖尿病、高血压、高血脂、心血管疾病、脑中风、脂肪肝、气喘、慢性肾脏病、癌症(乳癌、大肠癌、肝癌等)等，而BMI(body mass index)因其简易与方便，一直以来都是用来诊断肥胖的测量工具，但其实脂肪才是导致慢性发炎、影响健康的关键，尤其是內脏脂肪(visceral adipose tissue)。
然而，存在人体內的脂肪依据细胞分化及组织学型态的不同可分为两种—白色脂肪(white adipose tissue, WAT)与棕色脂肪(brown adipose tissue, BAT)，它们扮演不同角色，并非都是危害健康的凶手，许多研究发现，BAT可以燃烧体內多余的能量产生热能，有助于改善代谢性疾患，甚至，有潜力可应用于肥胖的治疗。
美国国家卫生研究院 (National Institute of Health, NIH)所属的糖尿病暨消化及肾脏疾病研究机构(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Disease, NIDDK)在2014年二月份也举办了一场以棕色脂肪为主题的学术论坛，众多学者针对BAT的功能角色、新的研究与技术进行探讨，BAT俨然成为当前热门的研究课题。
成人也有棕色脂肪
WAT用来储存多余的能量，它会分泌细胞激素cytokines，过多的WAT会导致代谢异常及胰岛素阻抗性(insulin resistance)，这些较为人所熟知；相对地，BAT的存在与作用可能较令人陌生。刚出生的婴儿体內具有较多的BAT，可用来帮助新生儿维持正常体温，过去普遍以为，随着年龄的增长BAT便逐渐消失，进入成人阶段后，人体內便不再具有BAT，但临床上观察到，嗜鉻细胞瘤(pheochromocytoma)的成人病患接受氟-18去氧葡萄糖正子电脑断层扫描(18F-FDG PET/CT)时，可在其颈部区域及锁骨上(supraclavicular)区域发现明显的讯号增强。
在正常健康人身上，当天气冷温度低时，同样的区域讯号也会比温度高时还强。针对这些讯号增强的区域去做切片来与一般的WAT相比较，在基因的mRNA表现分析上，这些组织显示出原BAT特有的UCP1(uncoupling protein 1)，UCP1与细胞內粒线体(mitochondria)能量代谢及产热相关，除了UCP1，还表现出原BAT中与甲状腺素代谢相关的DIO2(deiodinase, iodothyronine, type II)、调控UCP1表现的PGC1α(peroxisome-proliferator-activated receptorγcoactivator 1α)、BAT形成的重要调控因子PRDM16(PR domain containing 16)以及与交感神经相关的ADRB3 (β3-adrenergic receptor)等。
（图片来源／Crossfit Catonsville）
组织学型态分析方面，相对于白色脂肪细胞拥有单个大的脂肪颗粒(large single lipid droplet)，这些组织的细胞质內含有许多与BAT一样的小脂肪颗粒(multilocular lipid droplets)(如上图)，荧光染色也确实呈现许多的UCP1，及较多的粒线体(如上图)。发现这些原本在BAT才有的基因表现，以及组织学上的特征，告诉我们BAT在成人是确实存在的，也暗示了交感神经系统的刺激与低温可以增强BAT的活性。
棕色脂肪有两种 — classical BAT与beige BAT
从老鼠的研究中发现，目前知道的棕色脂肪至少有两种，一种称为典型棕色脂肪(classical BAT)，另一种为类棕色脂肪细胞(beige BAT)。Classical BAT主要功能为产热，原来就分布于老鼠的两侧肩胛骨中间区域；beige BAT则是皮下白色脂肪经过刺激才被诱发产生。分化上，classical BAT的前驱细胞与骨骼肌的前驱细胞有类似的Myogenic factor 5(Myf5)基因表现。
beige BAT的前驱细胞则与WAT类似，但会根据所接收到的讯息而产生不同的分化，当接收到交感神经刺激或β3-adrenergic的刺激时，可分化为beige BAT，但若接收到高油脂饮食的影响时，则会分化为白色脂肪，由此可知，beige BAT的形成与否深受后天生理及环境因素的影响。
人体中也有这两种棕色脂肪，新生儿的两侧肩胛骨中间区域具有classical BAT，至于锁骨上区域的脂肪则可能同时具有classical BAT与beige BAT。虽然classical BAT与beige BAT在分化及基因表现上有所不同，但它们同样都会表现出UCP1，细胞组织学型态上也都具有小颗粒脂肪及较多的粒线体。(待续…)
参考资料：
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本文出自：吴佳鸿医生 Dr.Henry Wu's Health Notes
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