下丘脑控制棕色脂肪组织产热的研究进展

郭凤英,杨文雅,范奎奎,潘 登,钱英红,杜晨光,

(1.内蒙古农业大学职业技术学院,内蒙古 包头 014109;2.内蒙古农业大学兽医学院,内蒙古 呼和浩特 010018;3.内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古 呼和浩特 010031)

棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)是调节小型哺乳动物体温的重要组织,具有产热效应[1],在体温调节过程的作用不可小视。脑神经元回路通过交感神经系统控制BAT产热,多数控制BAT生热的神经元回路在能量平衡调节中发挥积极作用,BAT产热控制被众多脑系统调节,主要是下丘脑和脑干,以确保BAT的自主控制[2]。本文概述了机体产热及能量平衡系统的体温调节通路及作用,阐述了下丘脑内环境稳态调控BAT生热的其他途径,即黑皮质素、内源性大麻素系统及腹内侧下丘脑(ventromedial hypothalamus,VMH)的类固醇生成因子 1(steroidogenic factor 1,SF1;也称为NR5A1)神经元,旨在进一步阐明以上系统相互作用,及此类稳态激素如何调节其活性。

1　棕色脂肪组织产热

背肩胛棕色脂肪是一种具有产热功能的组织。存在于小哺乳动物体,以非颤抖性生热(Non-shivering thermogenesis,NST)为主,故在冷环境中,产热并不依赖肌肉的活动[3];BAT的产热功能归因于解偶联蛋白1(Uncoupling protein 1,UCP1)的存在,UCP1是存在于棕色脂肪细胞线粒体内膜中的一种特殊蛋白质,能够氧化解离来自载体转运的底物[1],BAT的产热机能比较明显,使其成为啮齿动物NST的主要位点[4];有趣的是,这种组织占去甲肾上腺素(Noradrenaline,NA)诱导的代谢速率比例的75%,同时BAT可以燃烧摄入高达50%甘油三酯和75%葡萄糖,急性冷应激条件下,在甘油三酯燃烧产热过程中,BAT最多可贡献84%的生热功能[3]。……