科学家们发现如何“调味”你的食物以燃烧多余的脂肪

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新研究表明,用“黄烷醇”为食物调味,以燃烧多余的脂肪。

膳食摄入黄烷-3-醇,一种膳食多酚类物质,可通过交感神经系统诱导的脂肪组织褐变来帮助预防肥胖。

在寒冷条件下,棕色脂肪组织 (BAT) 或棕色脂肪会产生热量以保持身体温暖。与白色脂肪组织相比,BAT 拥有更多的线粒体——与能量产生相关的亚细胞器——这使得它能够通过激活线粒体解偶联蛋白 1 (Ucp-1) 来燃烧卡路里并产生热量。众所周知,冷暴露、运动和热量限制后交感神经系统 (SNS) 的刺激会诱发脂肪褐变。膳食多酚也可能激活 BAT,导致热量从我们的身体散发出去。因此,BAT 激活和白色脂肪褐变在对抗心血管疾病及其合并症方面具有治疗意义。

一组科学家检查了由膳食管理黄烷醇(黄烷醇 / FLs)引起的脂肪褐变,黄烷醇是一种“儿茶素”家族,含有丰富的可可、苹果、葡萄籽和红酒中的多酚。在营养素杂志上发表的一项新研究中 由日本芝浦工业大学工学研究生院 Naomi Osakabe 教授领导的团队证明,FLs 通过激活 SNS 来增强脂肪组织的褐变。研究结果揭示了脂肪褐变与 FLs 消耗之间存在直接相关性,这有助于研究人员开发针对肥胖相关疾病的新疗法。

科学家们表明,flavan-3-ols (FLs) 是可可、苹果和葡萄籽中存在的一组食物成分,可通过诱导脂肪褐变来有效对抗肥胖和预防与生活方式相关的疾病。该图像显示了 FL 未处理(左)和 FL 处理(右)小鼠腹股沟脂肪的组织化学观察。从脂肪组织的多房形态中可以看出,反复施用 FL​​ 会导致大量脂肪褐变(右图)。图片来源:芝浦工业大学 Naomi Osakabe

这项研究的作者之前发现,单次口服 FL 会导致脂肪燃烧和骨骼肌血流量增加。在这里,他们研究了单剂量和多剂量 FLs 在小鼠脂肪组织中的作用,发现 FLs 通过 SNS 激活脂肪褐变,SNS 分泌“儿茶酚胺”神经递质,如肾上腺素 (AD) 和去甲肾上腺素 (NA)。他们在两组独立的实验中将可可衍生的 FLs 喂给不同的小鼠组。一组在 24 小时内给予单剂量的 FLs,并收集他们的尿液进行测试。另一组在被解剖收集棕色和白色脂肪之前接受了 14 天的重复剂量。所有脂肪样本都检测了指示脂肪褐变的基因和蛋白质标志物,而尿液样本专门检测了AD和NA水平。

单剂量 FL 后尿液中较高浓度的 AD 和 NA 清楚地表明 SNS 激活。尽管在临床研究中使用尿液样本来评估 SNS 激活仍然存在争议,但它已在应激啮齿动物中得到验证。 “口服 FL 可能会激活 SNS,因为它们在这些模型中被认为是压力源,”Osakabe 教授解释说。

然后,该团队使用获得的脂肪组织来研究长期 FL 治疗的效果。他们兴奋地发现,喂食 FLs 14 天的老鼠的白色脂肪最终变成了棕色。其中一些细胞还具有显着的结构变化,例如“多房表型”,并且似乎比正常细胞小。由于 BAT 耗散热能,长期 FL 消耗会改变与热相关的蛋白质的数量吗?为了回答这个问题,科学家们表明,在喂食重复剂量的 FLs 的小鼠中,Ucp-1 水平以及其他与高温相关的蛋白质会增加。在这项研究中被称为“米色标记”的褐变标记在这些小鼠中也很丰富。 “所有这些蛋白质共同作用以诱导 BAT 表型的发展,”Osakabe 教授感叹道。

该团队认为,他们的研究结果可能有助于预防与生活方式有关的疾病。有趣的是,这并不是 FL 第一次创造奇迹。仅服用一剂富含 FL 的食物后,葡萄糖和胰岛素耐受性就得到改善。这些发现合在一起强调了讨论 FLs 消耗产生的代谢反应的急性和慢性方面的必要性。

从这项研究中可以明显看出,响应 FLs 摄入的 SNS 活动导致观察到的小鼠脂肪变化。 “虽然脂肪褐变的机制尚不完全清楚,但重复施用 FL​​ 可能会通过儿茶酚胺及其受体产生褐变,”Osakabe 教授解释说。 “需要进一步的研究来了解富含 FL 的食物如何诱导这一过程,”她总结道。

参考文献:“反复口服 Flavan-3-ols 通过激活交感神经诱导小鼠脂肪组织褐变”,作者 Yuko Ishii、Orie Muta、Tomohiro Teshima、Nayuta Hirasima、Minayu Odaka、Taiki Fushimi、Yasuyuki Fujii 和 Naomi Osakabe,11 月 24 日2021 年,营养素 .
DOI:10.3390/nu13124214