肥胖,是很多疾病的致病因素,而且是主要因素。高血糖,高血壓,高血脂,這“三高”,就是肥胖的好朋友,有了“三高”的基礎,
糖尿病,
冠心病,中風之類的疾病發(fā)生,也就變得順理成章了。而高糖高熱量的可樂,就被大家戲稱為“肥宅快樂水”。喝多了可樂,真的會變胖。萬物都是相對的,既然后“肥宅快樂水”,那么有沒有“減肥水”呢?別說,還真有,較近《自然》一篇前沿研究論文,提出了吃一種簡單的代謝中間分子,可能具有誘導體內(nèi)熱量消耗的功能,讓我們一起了解一下吧。
這種分子就是丁二酸,更常用的名叫琥珀酸。給小鼠飲用琥珀酸溶液,這種水有一定酸味,是比較容易讓人接受的口感。也就是說,科學家找到一種減肥水,目前在動物實驗中證明有效。
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琥珀酸(包括鹽類)可產(chǎn)生酸味、呈味,可用于豆醬、醬油、日本酒、調味料等。琥珀酸鈉具有貝類特殊滋味的白色結晶粉末,在食品工業(yè)中用于調味劑、酸味劑、緩沖劑,用于火腿、香腸、水產(chǎn)品、調味液等。琥珀酸可以用做防腐劑,pH值調節(jié)劑,助溶劑;還可以用來合成解毒劑、利尿劑、鎮(zhèn)靜劑、止血藥、合成抗生素以及維生素A、維生素B等。
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人類的脂肪組織有兩類,一種是白色脂肪細胞,一種是褐色脂肪組織。所以顏色不同,是因為褐色脂肪細胞內(nèi)含有大量線粒體,因為線粒體內(nèi)有比較多細胞色素,一般是血紅素蛋白。白色脂肪的主要功能就是存儲脂肪,褐色脂肪則是利用脂肪產(chǎn)生熱量,這對于恒溫動物寒冷環(huán)境下的體溫維持非常重要。
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三羧酸循環(huán)是線粒體內(nèi)的重要代謝通路,能將營養(yǎng)物質如葡萄糖、乳酸和脂肪酸變成二氧化碳,并利用這些能量物質的化學能轉化為大量高能電子。三羧酸循環(huán)產(chǎn)生的電子通過氧化磷酸化作用,把線粒體內(nèi)膜內(nèi)的氫離子(質子)轉運到內(nèi)外膜之間產(chǎn)生質子的跨膜梯度,質子重新跨膜返回內(nèi)膜內(nèi)能驅動ATP酶將ADP磷酸化合成ATP。在褐色脂肪細胞內(nèi),質子可以不驅動ATP酶,而是通過解偶聯(lián)蛋白1 (UCP1)漏回。這種電子泄露不產(chǎn)生ATP,結果是產(chǎn)生大量熱量。
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褐色脂肪產(chǎn)熱的能力受到許多學者的重視,因為通過激活這個過程能實現(xiàn)減肥的目標。為了達到這樣目的,需要了解如何啟動褐色脂肪燃燒脂肪的開關。在宏觀水平上,已經(jīng)比較清楚的方法是寒冷刺激。在機制水平上,是寒冷信號被大腦接受,然后把信息傳遞給褐色脂肪,傳遞這個信號的是交感神經(jīng)和腎上腺β受體。但是用藥物激活這個受體并不能實現(xiàn)減肥的目的。這也提示激活褐色脂肪燃燒脂肪還需要其他的激活信號。
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哈佛大學Mills等通過對寒冷刺激后褐色脂肪組織內(nèi)代謝物進行分析,結果發(fā)現(xiàn)琥珀酸的水平明顯升高,這種代謝物是三羧酸循環(huán)的重要中間代謝物質之一。
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三羧酸循環(huán)中代謝中間產(chǎn)物大部分都局限于線粒體基質內(nèi),這些物質不斷產(chǎn)生也不斷被消耗,總體水平往往并不會升高太多。那么褐色脂肪組織中的琥珀酸從何而來?研究發(fā)現(xiàn),肌肉是琥珀酸的重要來源,因為寒冷刺激寒顫能提高血液中琥珀酸水平。
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為了對血液中琥珀酸的去向進行跟蹤,Mills等給動物注射碳14標記的琥珀酸,發(fā)現(xiàn)這些重碳都聚集到褐色脂肪,這說明血液內(nèi)琥珀酸是被褐色脂肪攝取,似乎這些琥珀酸能被褐色脂肪代謝。和這個推測一致的證據(jù)是,體外培養(yǎng)的褐色脂肪細胞能吸收并分解琥珀酸,而大多數(shù)其他細胞不具有這樣的能力。Mills 等發(fā)現(xiàn)給動物注射琥珀酸能迅速升高褐色脂肪組織的局部溫度。更有意思的是,給小鼠飲用琥珀酸水連續(xù)4周,能避免高脂飲食導致的肥胖(這說明,服用琥珀酸可以減肥,也可以作為抗寒飲料)。這種效應是依賴于UCP1,如果去除這種蛋白,琥珀酸的許多代謝效應都無法產(chǎn)生。
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這就好比,一個房子,里面因為做飯需要生火,如果不打開門窗,房子內(nèi)的溫度會升高,但是如果把門窗打開,則能散熱,房內(nèi)溫度就可以降低下來。這里門窗就是UCP1,而琥珀酸就是開門的鑰匙。
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琥珀酸具體如何激活這種產(chǎn)熱效應?三羧酸循環(huán)中,琥珀酸是被琥珀酸脫氫酶催化變成富馬酸(是激活抗氧化的神分子。富馬酸鹽一直用于治療嚴重銀屑病。這種藥物還可以幫助防止多發(fā)性硬化癥),同時將泛醌變成泛醇。這里強調的是,琥珀酸脫氫酶也具有產(chǎn)生活性氧的能力,活性氧是促進褐色脂肪產(chǎn)熱的重要因素。作者因此提出,琥珀酸在褐色脂肪細胞內(nèi)積聚激活琥珀酸脫氫酶活性,這樣使褐色脂肪細胞產(chǎn)生更多活性氧,活性氧升高是促進脂肪燃燒的關鍵。也許,琥珀酸激活了褐色脂肪細胞內(nèi)的未知信號系統(tǒng);也有可能是循環(huán)中的琥珀酸被大腦感受到,然后通過大腦激活褐色脂肪產(chǎn)熱。確定分子機制是學術問題,也能為確定更理想的人類使用劑量和方法提供重要信息。尤其需要了解的是,琥珀酸是如何被褐色脂肪細胞攝取的,這種攝取分子是什么。
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當然人類和小鼠不同,較明顯的差別就是體重相差懸殊。單位體重體表面積有很大不同,這是散熱的關鍵指標,體重越大散熱越差。人類保持體溫的能力要比小鼠容易。這也可能是人類為什么褐色脂肪的體重比例很小的原因。重要的是,隨著年齡增長,褐色脂肪越來越少,這導致年齡越大越容易肥胖(喝點琥珀酸水唄?。?。當然琥珀酸對人類是否具有這種作用仍然需要進一步明確。
傳統(tǒng)減肥有兩種方法,一種是手術,抽脂,這對身體健康不好,而且抽脂之后皮會變松,并不好看;還有一種就是健康生活,“管住嘴,邁開腿”,是前人們總結的精華。以后也許還會再出現(xiàn)一種,喝“減肥水”來減肥,既容易,又不會有副作用,讓我們期待接下來的研究吧。
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