一种新型脂肪细胞有助于改善健康。这些细胞通过看似无意义的化学过程利用能量并产生热量。脂肪细胞可以分为三种颜色：白色、棕色和米色。白色脂肪细胞通过在我们体内储存脂肪作为能量储备。虽然这些细胞是必要的，但过多的数量会导致健康问题。棕色脂肪细胞在婴儿中尤其活跃，产生热量以帮助维持其体温。不幸的是，随着人们年龄的增长，棕色脂肪的数量会减少，导致成年人几乎没有棕色脂肪组织。最后是米色脂肪细胞；这些细胞也能产生热量，但不如棕色脂肪细胞有效。在成年人中，米色脂肪细胞分布在白色脂肪组织中，主要位于颈部和肩部，有助于燃烧多余的能量。
一个国际研究团队已识别并分析了一种新的米色脂肪细胞变体，这种类型与之前已知的类型有所不同。“这种新型米色脂肪细胞显著影响人体的能量代谢，并对代谢障碍和肥胖产生积极影响，”ETH教授Christian Wolfrum团队的博士后研究员、研究共同作者Anand Sharma解释说。“因此，了解这些细胞的功能至关重要。”这一研究由苏黎世联邦理工学院主导，联合巴塞尔大学、莱比锡大学医学中心和波士顿的Dana-Farber癌症研究所，以及全球多个医院和研究机构合作进行。
不依赖已知蛋白质
以前已知的米色脂肪细胞类似于棕色脂肪细胞产生热量，使用一种名为UCP1的特定蛋白质。该蛋白质位于两层包围线粒体的膜的内侧，线粒体通常被视为细胞的动力源。在其正常功能过程中，线粒体向这两层膜之间的区域排放质子。质子是带电粒子，在细胞的能量转化过程中至关重要。棕色脂肪细胞和传统米色脂肪细胞都含有UCP1蛋白质，该蛋白质在内膜中形成一个狭窄的通道，使质子能够回流入线粒体，从而通过摩擦产生热量。
近年来，研究人员揭示了缺乏UCP1蛋白质的米色脂肪细胞的存在，但它们仍然能消耗能量并产生热量。来自苏黎世联邦理工学院的研究团队，以及其他机构，精确地描述了这一新型米色脂肪细胞，并通过“西西弗斯机制”解释了它们的功能。
它的工作原理如下：细胞内的所有化学过程总是会产生一些热量。新识别的米色脂肪细胞通过允许某些过程在相反的方向上持续运行来利用这一点，表面上似乎毫无目的。这主要涉及两个代谢途径。在其中一个途径中，细胞迅速将脂肪分解成其基本组分——脂肪酸，然后立刻将其重新组装成新的脂肪。在另一个途径中，一种酶将肌酸分子转化为有关化合物——肌酸磷酸盐，然后再将其转回肌酸。科学家将这些来回的过程定义为“无用循环”。虽然它们对整体生化平衡没有积极贡献，但它们消耗能量并产生热量。
降低糖尿病和肥胖的风险
研究团队最初在小鼠中识别到了这种新型米色脂肪细胞，随后研究了人类脂肪组织并确认了其存在。尽管不到一半的人口具有以前识别的经典米色脂肪细胞，但几乎每个人都拥有新型的无用循环类型，尽管数量不同。
研究人员发现，拥有更高数量的米色脂肪细胞（无论是旧版本还是新识别的类型）的人通常体型更瘦，代谢健康更佳，因而不太容易受到肥胖和糖尿病等代谢疾病的影响。“由于米色脂肪细胞将能量转化为热量，它们有助于分解多余的脂肪，”沃尔夫伦教授团队的ETH博士生、研究首席作者王通通表示。
此外，研究人员讨论了这些发现未来可能的医学应用。一个可能性是将米色脂肪细胞移植到那些数量较少并患有代谢疾病或与体重相关问题的个体体内。还可以创造药物来激活通常处于休眠状态的米色脂肪细胞。这些治疗能够帮助血糖水平升高的人或通过手术或其他方式减肥的人。“刺激他们的米色脂肪细胞可能帮助他们长期维持减少的体重，”Sharma说。
