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环境毒素导致肥胖和代谢疾病
在《药理学最新观点》杂志上最近发表的一项研究中，研究人员研究了环境毒素和棕色脂肪组织 (BAT) 对肥胖和代谢紊乱的影响。肥胖是由于能量摄入高于能量消耗造成的，这反过来又导致肥胖的增加。在不同人群中，防止体重增加的卡路里缺口仅为 8.2 至 61.2 kcal/天。尽管能量平衡得到了强有力的调节，但久坐的生活方式和过度的能量消耗可能并不是全球肥胖和相关代谢疾病日益流行的全部原因。有趣的是，除了人之外，还有许多...
环境毒素导致肥胖和代谢疾病
在最近发表的一项研究中 目前药理学观点 杂志上，研究人员研究了环境毒素和棕色脂肪组织（BAT）对肥胖和代谢紊乱的影响。
肥胖是由于能量摄入高于能量消耗造成的，这反过来又导致肥胖的增加。 在不同人群中，防止体重增加的卡路里缺口仅为 8.2 至 61.2 kcal/天。 尽管能量平衡得到了强有力的调节，但久坐的生活方式和过度的能量消耗可能并不是全球肥胖和相关代谢疾病日益流行的全部原因。 有趣的是，除了人类之外，许多其他物种似乎也会出现肥胖症。 这些结果表明，除了高热量食物的供应增加和技术进步导致的流动性减少之外，其他因素也可能导致肥胖。
BAT 与生热作用和肥胖预防
亲脂性环境化合物积累的主要部位是脂肪组织。 BAT 和白色脂肪组织 (WAT) 是两种不同形式的脂肪组织。 只有真兽类哺乳动物才有 BAT，与 WAT 不同，BAT 具有产热功能，使动物在寒冷中具有进化优势。
每克组织的活性 BAT 进行的产热活动以相对较高的速率氧化血浆甘油三酯和葡萄糖。 然而，应该指出的是，由于骨骼肌质量较大，基于骨骼肌的生热作用在寒冷暴露期间对能量消耗的贡献显着更大。 四个星期的冷适应足以让成年人增加 BAT 生热作用并减少骨骼肌颤抖。 这凸显了 BAT 对于全身能量消耗的潜在重要性。 相反，抑制脂肪组织脂解会减少 BAT 产热并促进肌肉震颤。
研究表明，蛋白质 1 (UCP1) 和 BAT 的解偶联还可以通过增加饮食诱导的生热作用 (DIT) 来促进人类的能量消耗，而与寒冷暴露无关。 DIT 占每日能量消耗的 5% 至 15%，具体取决于所消耗食物的成分和数量。 此外，一项研究表明，进餐会迅速增加 BAT 的血流量和耗氧量。 因此，当生活在热中性环境中时，DIT 生热作用可能在人类日常能量消耗中发挥重要作用。 因此，抑制这一过程可能与肥胖和代谢紊乱有关。
杀虫剂毒死蜱抑制 BAT 中饮食诱导的生热作用
研究小组检查了表达荧光素酶相关 UCP1 启动子的棕色脂肪细胞，以确定可能直接影响 BAT 功能的环境污染物。 总共研究了 34 种广泛使用的农药，包括食品包装材料、除草剂和食用染料，它们与血清素（一种抑制 BAT 生热作用的物质）结构相似。 研究小组发现，毒死蜱 (CPF) 剂量低至 1 pM 时，UCP1 启动子活性以及蛋白质和信使核糖核酸 (mRNA) 表达显着降低。 CPF是一种有机磷杀虫剂，经常应用于各种农作物和水果来控制害虫。
用 1 pM CPF 处理后，对 BAT 细胞进行无偏 RNA 测序，结果表明低剂量的 CPF 引起线粒体基因表达的显着变化。 随后的研究表明，这些变化与线粒体呼吸缺陷有关。 这些结果表明，CPF 在暴露窗口内抑制了培养的 BAT 细胞中的 UCP1 表达和生热作用，在该暴露窗口中，个体可以通过摄入水果和蔬菜暴露于 CPF。
研究小组发现，高剂量的 CPF 会阻断大脑和血浆乙酰胆碱酯酶活性以及血浆丁酰胆碱酯酶，可能通过肠道菌群变化或热量消耗增加等机制导致肥胖和葡萄糖失调。 然而，当测试小鼠维持热中性时，低剂量 CPF 也出现体重增加、葡萄糖不耐受、胰岛素抵抗和非酒精性脂肪肝 (NAFLD) 的情况。 这表明，与个体非职业暴露一致的 CPF 水平可以通过阻止 BAT 中饮食诱导的生热作用来促进肥胖。
其他可能影响 BAT 功能的环境污染物
许多环境毒素与激素受体结合，例如雄激素受体 (AR)、芳烃受体 (AhR)、雌激素受体 (ER)、雌激素受体相关受体 (ERR)、甲状腺受体 (TR) 和孕烷 X 受体 (PXR)。 ）干扰荷尔蒙效应。 这些受体在 BAT 生热作用的控制中发挥着至关重要的作用。 环境毒素包括滴滴涕、有机氯和乙烯菌核利，它们会阻断雄激素受体介导的过程，包括 UCP1 转录。
一些环境毒素可以通过模仿雌激素的作用来影响 BAT 产热作用。 例如，塑料生产中最常用的工业化学品双酚 A (BPA) 可以在不改变卡路里摄入量的情况下减轻体重。 此外，母亲在怀孕时接触 BPA 模拟弱雌激素激动剂，增加雌性后代的 BAT 肩胛间重量并上调 UCP1 表达，但降低雄性后代的 BAT 活性和棕色脂肪生成。
总体而言，研究结果表明某些环境污染物可以抑制 BAT 生热作用。 应在 BAT 细胞系中以不同剂量进行进一步研究，以评估这种可能性并确保更精确地转化为人类。
参考：
- Bo Wang, Gregory R. Steinberg, Umweltgifte, braunes Fettgewebe und mögliche Verbindungen zu Fettleibigkeit und Stoffwechselerkrankungen, Current Opinion in Pharmacology, Band 67, 2022, 102314, ISSN 1471-4892, DOI: https://doi.org/10.1016/j.coph.2022.102314, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1471489222001412
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