在傳統(tǒng)認(rèn)知中，脂肪是體重的“敵人”。然而，在人體內(nèi)卻存在一種“好脂肪”——棕色脂肪組織（Brown Adipose Tissue, BAT），它不儲存能量，反而以燃燒能量、產(chǎn)生熱量為天職，是抵御寒冷、維持體溫的重要“生物火爐”。
長期以來，科學(xué)界認(rèn)為棕色脂肪的產(chǎn)熱核心是線粒體中的解偶聯(lián)蛋白1（UCP1）。UCP1能打破線粒體的能量梯度，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)氧化過程“脫鉤”于ATP生成，從而將化學(xué)(http://www.weberwork.com/sell/l_9/)能直接轉(zhuǎn)化為熱能，實現(xiàn)“非顫抖性產(chǎn)熱”。
但一個謎題始終存在：缺乏UCP1基因的小鼠并不會變胖，甚至仍能在寒冷中維持體溫。這強(qiáng)烈暗示，體內(nèi)存在不依賴UCP1的替代產(chǎn)熱機(jī)制。
本周，這一謎題終于被解開。一項發(fā)表于《自然》（Nature）的重磅研究首次揭示了一條全新的產(chǎn)熱通路：過氧化物酶體（peroxisome）通過代謝一類特殊的脂肪酸——單甲基支鏈脂肪酸（mmBCFA），能夠獨立于UCP1高效產(chǎn)熱，顯著影響全身能量平衡。
這一發(fā)現(xiàn)不僅顛覆了我們對能量代謝的傳統(tǒng)理解，更為肥胖和2型糖尿病的治療開辟了前所未有的新路徑。
過氧化物酶體：被忽視的“產(chǎn)熱細(xì)胞器”
過氧化物酶體是一種廣泛存在于真核細(xì)胞中的細(xì)胞器，傳統(tǒng)上被認(rèn)為主要負(fù)責(zé)解毒（如分解過氧化物）和特定脂類的β-氧化，例如超長鏈脂肪酸和膽汁酸前體。
研究發(fā)現(xiàn)，過氧化物酶體的代謝過程本身不生成ATP，其氧化反應(yīng)釋放的能量直接以熱的形式散失。在基礎(chǔ)狀態(tài)下，過氧化物酶體可貢獻(xiàn)細(xì)胞總耗氧量的20%，暗示其具有不可忽視的產(chǎn)熱潛力。
尤其值得注意的是，棕色脂肪細(xì)胞中含有異常豐富的過氧化物酶體，這為研究團(tuán)隊提供了重要線索。
mmBCFA：點燃過氧化物酶體的“特殊燃料”
那么，是什么底物驅(qū)動了過氧化物酶體的產(chǎn)熱？研究將目光投向了一類結(jié)構(gòu)獨特的脂肪酸——單甲基支鏈脂肪酸（monomethyl-branched chain fatty acids, mmBCFA）。
mmBCFA并非來自飲食，而是由細(xì)胞自主合成，其前體是支鏈氨基酸（如亮氨酸、異亮氨酸）的代謝中間產(chǎn)物。研究發(fā)現(xiàn)，棕色脂肪組織中mmBCFA的含量和代謝速率遠(yuǎn)高于其他組織，表明其在BAT中扮演著關(guān)鍵角色。
ACOX2：開啟產(chǎn)熱“備用引擎”的關(guān)鍵開關(guān)
研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，過氧化物酶體中一個名為ACOX2（?；o酶A氧化酶2）的酶，是mmBCFA β-氧化的第一步，也是限速步驟的關(guān)鍵催化劑。
在寒冷刺激下，棕色脂肪細(xì)胞中的ACOX2表達(dá)顯著上調(diào)。更令人驚訝的是，在缺乏UCP1的小鼠中，ACOX2的表達(dá)水平進(jìn)一步升高——這表明，當(dāng)UCP1這條“主產(chǎn)熱通路”失效時，身體會自動啟動ACOX2介導(dǎo)的“備用產(chǎn)熱通路”進(jìn)行代償。
實驗證實：ACOX2是能量平衡的新調(diào)控者
為了驗證這一通路的功能，研究人員構(gòu)建了棕色脂肪特異性缺失ACOX2的小鼠模型：
耐寒能力下降：在寒冷環(huán)境中，這些小鼠體溫更低，難以維持恒溫；
代謝功能受損：胰島素敏感性降低，糖代謝異常；
易胖體質(zhì)：在高脂飲食下，比正常小鼠更容易肥胖。
反之，增強(qiáng)ACOX2表達(dá)的小鼠則表現(xiàn)出：
總體產(chǎn)熱量顯著增加；
即使長期高脂飲食，也能有效控制體重，抵抗肥胖。
此外，利用熒光溫度傳感器直接觀測細(xì)胞發(fā)現(xiàn)：向表達(dá)ACOX2的棕色脂肪細(xì)胞補(bǔ)充mmBCFA，能進(jìn)一步提升產(chǎn)熱水平。
未來展望：從飲食到藥物的全新干預(yù)策略
這項研究打開了一個全新的治療窗口：
飲食干預(yù)：通過攝入富含支鏈氨基酸（如乳清蛋白）的食物，促進(jìn)體內(nèi)mmBCFA合成，從而“點燃”棕色脂肪的過氧化物酶體產(chǎn)熱；
藥物開發(fā)：研發(fā)能夠直接激活A(yù)COX2或增強(qiáng)mmBCFA代謝的小分子藥物，為肥胖和糖尿病患者提供非UCP1依賴的治療選擇；
個體化治療：針對UCP1功能低下或棕色脂肪活性不足的人群，激活這一“備用通路”可能尤為有效。
