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脂肪有三種?找對顏色讓你科學瘦──《脂肪的祕密生命》

別搞錯啦~三色脂肪功能大不同

脂肪不只負責儲存與管理能量,還可製造熱量、隔絕器官,並向免疫系統傳達信號。人體中的脂肪不只一種,扮演的角色也各不相同。儲存能量的脂肪稱為白色脂肪,也就是大家減重時想甩掉的東西。另一種脂肪為棕色脂肪,分布於頸部、背部與心臟,因具有高密度的粒線體而呈咖啡色。

然而,這兩種脂肪的差別不只在於顏色。白色脂肪可以儲存能量,棕色脂肪則能夠燃燒能量、製造熱能,其中的功臣是名為「產熱素」(thermogenin)的特殊蛋白質。

嬰兒體內的棕色脂肪較成人多,而成人則具有較多的米色脂肪。米色脂肪於 2012 年由波士頓喬斯林糖尿病中心(Joslin Diabetes Center)研究員布魯斯.斯皮格曼(Bruce Spiegelman)所發現。

他在實驗中觀察到,人體運動時,肌肉會分泌一種名為「鳶尾素」(irisin)的荷爾蒙。這種荷爾蒙會向米色脂肪發出訊息,最終將它轉換成棕色脂肪。人體在運動後會生成較多棕色脂肪的原因至今未明,但在減重方面,米色脂肪可說是新的棕色脂肪。

目前,白色脂肪的調節(將它注入棕色脂肪或轉換為米色脂肪)是肥胖治療研究的新興領域。除了運動之外,研究也證實暴露在冷空氣中可促進成人體內棕色或米色脂肪的活性。現代科學家普遍認為棕色脂肪可減少白色脂肪

聽起來棕色脂肪似乎是減肥聖品,能夠燃燒能量好讓我們吃得更多。不過,有時好處也會變成壞處,喬絲琳.里斯(Jocelyn Rhees)就是體內棕色脂肪過多的特例。

圖片由左至右分別是白色脂肪、米色脂肪與棕色脂肪,作用各有不同。圖/By KTroike – Own work, CC BY-SA 4.0, wikimedia commons

永遠長不大的拇指姑娘

喬絲琳是個提前八週出生的早產兒,體重只有一千多克。她與其他早產兒一樣在醫院待了數星期,補充營養並讓情況穩定,等到體重接近二千克時才出院。之後,父母悉心照顧,如同對待前面三個健康的小孩。一般的早產兒一天約會增加近三十克的重量,但喬絲琳出生六個月卻只有二千七百多克,連三公斤都不到。

父母帶她回醫院接受一系列檢查,並且密集補充營養。喬絲琳的身體一切正常,只是就算攝取充分熱量,體重仍不見起色。後來,醫生推薦了一位小兒代謝權威。

哈立德.侯塞因(Khalid Hussain)是倫敦大學學院小兒代謝分泌學教授,也是執業醫師。該學院為國際醫療轉診中心,侯塞因在此曾處理過許多代謝障礙的棘手案例,以治療與研究特異的低血糖和糖尿病症狀而著名。2010 年,他遇到了年幼的喬絲琳.里斯。

侯塞因為喬絲琳做了新陳代謝與內分泌檢查,以便了解她生長遲緩的原因。喬絲琳的血糖過低,因此持續施打葡萄糖並增加熱量攝取。她的腎上腺素、去甲腎上腺素(正腎上腺素)、皮質醇及生長激素均正常,唯獨胰島素過低。但是,侯塞因在她身上測得的靜態能量消耗值卻比一般人高出許多。

侯塞因無法確定病因,於是請院內其他醫療團隊協助診斷。遺傳科醫師檢測喬絲琳是否具有代謝障礙的基因變異,一般小兒科團隊則檢查她是否罹患特殊小兒科疾病,胃腸科醫師則檢查她的消化系統,另外也進行囊腫纖維化與感染的相關檢驗。

所有檢查結果都顯示正常,表示喬絲琳應該要能像一般人一樣進食就會增重才對。侯塞因感到十分困惑,因而尋求其他專家協助,但都沒有人能解釋為何如此一個較其他兒童多攝取六倍熱量的小孩體重沒有任何變化。

早產的喬絲琳即使攝取很多熱量,仍無法像普通孩子一樣長大。〈照片非當事兒童〉圖/By TawnyNina@Pixabay

不是越多越好,脂肪均衡最重要

侯塞因觀察喬絲琳的狀況長達一年,持續為她提供營養和照護,但她的體重仍然不到三公斤。侯塞因回憶:「我身為醫師卻診斷不出病因,非常沮喪。無論做了哪些努力,這個孩子還是長不大。除了院內外的醫師,增重的相關研究人員也來看過她,卻都無功而返。這對喬絲琳的父母來說也是一大挫折,他們想帶她回家,我卻無法答應,因為我必須不斷為她注射靜脈葡萄糖。」

經過一年的研究,線索終於浮現。侯塞因為喬絲琳安排肝臟、肌肉與脂肪組織的切片檢查,結果指出她的肝臟和肌肉功能正常,但脂肪組織卻有極高的棕色脂肪含量。這是侯塞因在此案例中第一次發現可能解開病因的線索。

「這一切也許都是過多的棕色脂肪引起的。可能是她體內的棕色脂肪不斷燃燒熱量,氧化磷酸化作用把葡萄糖全都吸收,導致組織無法儲存糖分。」侯塞因說。

的確,喬絲琳體內的棕色脂肪讓她的新陳代謝率飆升,使得她無論攝取多少葡萄糖,都會立刻消耗殆盡。棕色脂肪也提高她對胰島素的敏感度,這說明了她的荷爾蒙為何一直都很低。最重要的是,這種脂肪也阻礙了她的生長。

喬絲琳三歲時體重仍然只有 2.7 公斤。儘管世界各地的醫師與科學家曾參與治療,卻仍舊找不到治癒她的方法。最終,喬絲琳在三歲又六個月大的時候去世了。

由此可見,棕色脂肪即使對人體有益,一旦過量還是會造成傷害。喬絲琳的例子提醒了我們,擁有健康且均衡的脂肪組成非常重要。


 

本文摘自《脂肪的祕密生命:最不為人知的器官脂肪背後的科學與它對身體的影響》,商周出版。泛科學 2017 年 4 月選書。

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