

當減肥已經快淪落到要靠蛔蟲幫忙時,科學家們探索的卻是一條加速人體新陳代謝的新方法:讓脂肪細胞運作起來。在未來,他們憧憬著制造出一種用棕色脂肪做成的減肥藥丸,通過分子路徑促進脂肪的燃燒。讓我們看看這種顛覆時代的減肥法背后到底是什么原理。
五年前的二月,阿倫·西普斯對脂肪的了解有了種頓悟式的提高。當這名波士頓Beth Israel Deaconess醫學中心的內分泌學者偶然參加了一次講座,演講的醫生展示了一系列人體PET掃描圖。在放其中一幅時,那位醫生指著圖片上的頸部,漫不經心地說:“哦,那些是棕色脂肪。”西普斯感覺有點被雷到了。演講一結束,他便上前質詢醫生:“地球人都知道成人體內是不存在棕色脂肪的,你肯定是搞錯了。”但醫生卻回答:“錯了,成人體內是有的,我們掃描時經常見到。”西普斯愕然。
長久以來,棕色脂肪被認為只存在于嬰兒和哺乳動物體內,用于保持身體溫暖。科學家們認為,人類一到成年,這些棕色脂肪就自動失蹤了,只留下讓人發胖的白色脂肪。白色脂肪會儲存多余的熱量,而栗子色的棕色脂肪卻正好相反,會燃燒熱量。因為棕色脂肪細胞內存在大量的線粒體,還有一種能直接從食物能量中轉化出熱能的酶。呈棕色的原因在于,其細胞中富含鐵質。最近兩年,位于哈佛大學的《新英格蘭醫學雜志》刊載過一系列研究論文——其中包括西普斯參與寫作的一篇——證實了棕色細胞不僅在成人體內很常見,而且跟新陳代謝有著緊密的聯系:年輕、瘦削的人體內的棕色脂肪比年老體胖者多得多。
寒冷激活法
醫學工作者們開始興致勃勃地研究棕色脂肪的運作方式。脂肪終于不再只是一團油乎乎的東西,而被看做為一種精妙而復雜的生物器官,其重要性甚至可以跟肝和腎臟相媲美。科學家們相信,脂肪能分泌荷爾蒙,并發出協調人類健康與行為的指示信號。
白色脂肪在人體免疫系統中也扮演著很重要的角色。《免疫力周刊》2009年8月發表的一篇文章指出,只要一小粒脂肪,就能幫助人體對抗入侵病毒。2008年的《細胞新陳代謝》上則有一篇文章指出,圍繞在大腿和臀部周圍的皮下脂肪,實際上能降低患糖尿病的風險。“我們一直對脂肪有偏見,現在它終于要得到昭雪了。”西普斯說。
盡管有這么多新發現,醫生們還是同意,如今人們儲存的脂肪已經遠遠超過他們所需。美國20歲以上的人中有34%超重,而且很多超重脂肪是儲存在內臟部位的:它們包裹著各種重要器官,增加著糖尿病、癌癥和心臟病的患病風險。對于這些超重者來說,通常集中在脖頸和胸部的棕色脂肪給他們提供了一線希望。它們也許能提供一條減肥的途徑,而不是被當做超重的罪魁禍首。
為何超重的人們體內往往含有較少的棕色脂肪呢?其原因仍然有待解釋。哈佛醫學院的內分泌學家羅納德·卡恩猜測,體瘦之人之所以身材苗條,是因為他們體內擁有多余的棕色脂肪來幫助燃燒卡路里。或者,肥胖的人們也許需要較少的棕色脂肪來保暖,因為他們擁有更多具有隔熱作用的白色脂肪。
西普斯的研究發現,除了年輕瘦削的人,女性體內活躍的棕色脂肪也很多——是男人的兩倍。這也許是因為她們的肌肉群不多,需要棕色脂肪來保持體溫。實際上,溫度似乎是控制棕色脂肪活力的杠桿。瑞典哥德堡大學的學者恩內巴克曾領頭做過一組實驗,讓測試者穿著單薄的衣服,在一個冰冷的房間內待上兩小時,還要不斷把腳浸在冰水里。結果他們的棕色脂肪燃燒的能量是在室溫下的15倍。荷蘭的研究者也發現,在很冷的環境中,24個實驗對象中有23個身上發現了棕色脂肪,而一旦暖和卻不見了。英國諾丁漢大學還發現,棕色脂肪的活力同樣跟季節日照量的變化有關。
動物實驗則表明,棕色脂肪的確能促進體重的減輕。2009年,斯德哥爾摩大學的科學家發現,跟能產生棕色脂肪的老鼠相比,沒這種能力的老鼠發胖的速度要快一倍。在2008年的一項實驗中,一組老鼠吃著高脂肪食物,待在溫暖的房間;另一組吃的是同樣的東西,但待的地方只有4攝氏度左右。結果前一組老鼠比后一組胖了整整4倍。研究者們推算,只要有2盎司(約56克)的活躍棕色脂肪,一天就能燃燒掉300至500卡路里的熱量。
類似的情況也出現在嚴寒荒野里迷路的遠足者身上,面臨天寒地凍、缺乏食物補給的情況下,本能驅使脂肪轉化為能量,以維持體核溫度。當他們獲救時,減輕的體重中絕大部分都是脂肪……
轉化肥肉的密碼
上述事實讓科學家迷惑:人體在應急情況下,如何燃燒脂肪,甚至是白色脂肪?是否存在將白色脂肪轉化為棕色脂肪的代碼?怎樣讓棕色脂肪活躍起來呢?有沒有比用冰水泡腳更靠譜的方法?
哈佛大學附屬達那法泊癌癥研究中心的博士后席勒曾分辨出一種叫PRDM-16的蛋白質,它只存在于棕色的脂肪細胞內。當他把棕色脂肪細胞中的PRDM-16活力消除后,這些細胞變成了肌肉細胞。如今,席勒已經是賓夕法尼亞大學的助理教授,他專心研究的是如何分辨出PRDM-16中的特殊基因,能把棕色脂肪細胞的活力重新激發。
席勒以前的導師斯皮格門則在測試一項療法:先將動物身上的白色脂肪細胞取出,注入活躍的PRDM-16,再將它們植回動物體內,看看它們的體重會不會減輕。賓夕法尼亞醫藥大學糖尿病所的拉扎爾教授認為,這個主意的確有點想入非非,“但從另一方面看,我確實找不出它不成功的理由。”
西普斯和同事們則全神貫注于各種蛋白質,包括一種能促進骨骼生長的BMP-7蛋白質(骨骼跟脂肪的關系其實非常親密)。最近,一位研究者發現老鼠體內的BMP-7不但增加了棕色脂肪的產量,也預防了超重現象。美國食品藥品監督管理局曾批準BMP-7藥物可以用作脊椎治療,所以西普斯他們便在外科病人身上做實驗,看看這種藥是不是也能帶來棕色脂肪。“如果它真的有效,我們過去幾年的研究就有了巨大的飛躍。”他滿懷憧憬地說。
2010年年末,一個鼓舞人心的研究成果刊載于《美國科學院院刊》。哈佛醫學院的研究者通過實驗證明,BMP-7可能是將白色脂肪轉化為棕色脂肪的有效辦法。和斯皮格門的做法類似,研究人員提取了小鼠的白色脂肪的祖細胞,并將BMP-7處理后的祖細胞重新注射到小鼠體內,他們喜出望外地發現這些細胞全都存活并轉化形成了成熟的棕色脂肪細胞。
總的來說,席勒和西普斯的目的都是制造出“棕色脂肪藥丸”,只要服用了,它就能通過分子學方式讓棕色脂肪活躍起來。“我的病人中有些足足有200斤,”西普斯說,“不幫他們想想辦法真是不行了。至少他們可以借助棕色脂肪,每天多燃燒些熱量。”
在這種神奇藥丸出現前,人們還是可以想些辦法來激活棕色脂肪的。“冷水療法不是每個人都能做到的,”恩內巴克說,“但你至少可以把房子里的暖氣關小,秋冬季節多到戶外走走。”有研究表明,經常在外作業的人們棕色脂肪活力高于平均值。所以,頂著刺骨寒風走路上班也許是個不錯的減肥法。
與此同時,一些科學家還發現了另一些相同原理的方法。丹佛科羅拉多大學的馬克林和同事們發現,體育鍛煉之所以能減肥,不僅因為熱量在消耗,還因為它使得大腦對抑制食欲的荷爾蒙和胰島素更加敏感。照這種說法,服用后相當于鍛煉過的“鍛煉藥丸”也是可能出現的,盡管這聽起來簡直就像漫畫書中叮當貓的法寶。不過,在人類體重日益超越極限的熱潮中,多開發一些具有想象力的療法實不為過。