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畫：駱浩
哺乳類動物的脂肪組織有兩種類型，白色脂肪（White adipose tissue，WAT）和棕色脂肪（Brown adipose tissue，BAT）
人們一直視脂肪為造成肥胖的罪魁禍首。不過科學研究發現，白色脂肪會造成肥肉囤積，但另一種褐色脂肪組織卻能燃燒卡路裡，可能有助減肥。
「白色脂肪」，白色脂肪細胞中有一大顆油滴（脂肪團），只有很少的線粒體（用來給較少的細胞活動供能）。其主要功能是將多餘的熱量（葡萄糖/脂肪酸）以甘油三酯的形式儲存起來
而可能幫助減肥的是叫「棕色脂肪」（又稱「褐色脂肪」），棕色脂肪細胞中也有油滴，但是小且分散，而更關鍵的是這裡有大量的線粒體——於是細胞呈現為棕色（褐色）——所以它們有能力大量攝入葡萄糖和脂肪酸，並且很快燒掉。
棕色脂肪細胞超微結構顯示：毛細血管分枝多，每個細胞都能接觸毛細血管。大量無髓神經纖維使每個脂肪細胞都接受棒狀神經末梢支配，使其對環境條件變化更敏感、迅速.組成了一個完整的產熱系統。
棕色脂肪細胞的特異之處在於，它們可以（幾乎）無節製地燃燒熱量，且沒有增加自由基的風險……因為它們的線粒體中有一種專有的蛋白質——解耦聯蛋白1。
當質子（H+）通過它們流動時（繞過了ATP合成酶），產生的不是ATP，而是會（白白）散失掉的自由熱（這使得線粒體可以不顧ATP-ADP的輪轉率而不斷燃燒熱量，並保證電子流動的暢通，從而不會增加電子泄露的幾率）——換句話說，它們能揮霍掉身體內多餘的熱量（葡萄糖或脂肪酸）。
棕色脂肪的流失
成年人體內褐色脂肪的重量一般都低於體重的2%。但人類嬰兒剛出生時，體內有大量的棕色脂肪（主要集中在上背部和肩膀，其次是上胸部）。
嬰兒並不胖，其體脂率頂多也就15%，這個數字絕對低於現代的絕大多數成年人的——不過他們四肢短小而很顯得嘟嘟的胖……就像豬的體脂率也不過15%一樣（豬也不冷）
在成年人的棕色脂肪細胞會隨著年齡的增長而消失或者退化。
褐色脂肪組織與白色脂肪組織具有截然不同的生物學功能，它是非常特化的產熱組織，主要通過遇冷（冷暴露）大量產熱消耗能量。
因為小孩子身上也總是會有大量的棕色脂肪細胞，於是他們很難發胖（胖小孩有很大的代謝問題……），另外他們的體溫也相對較高，且很不怕冷。
研究也發現，越胖的人，體內的棕色脂肪細胞越少。
成年人體內的棕色脂肪
2009 年， Virtanen 與 Saito 等 對健康成人的研究也發現在寒冷暴露後，人體脊柱旁、 肩胛上及鎖骨上脂肪組織活性增強，經活檢後發現為棕色脂肪，證明人體有快速形成棕色脂肪的能力。
下圖是棕色脂肪細胞用橫向電腦斷層掃描（CT）、正電子發射斷層掃描（PET）、PET與CT融合成像圖片
許多類似的研究大都表明：
1.這類棕色/米色脂肪細胞，可以通過冷刺激再次激活，並且棕色脂肪細胞和骨密度呈正相關，棕色脂肪細胞越多、活性越好，骨密度越高。
2.Vijgen 等 對病態肥胖患者的研究顯示，棕色脂肪細胞含量越少，能量消耗越少，越容易肥胖，反之，棕色脂肪越多，越不容易肥胖。棕色脂肪細胞與體重指數、體脂肪含量、體脂百分比成負相關。
數據比為：50 g 棕色脂肪充分活化，可消耗每天攝入能量的20%；63 g 完全活化的人體棕色脂肪，一年內燃燒的能量相當於4.1 kg 白色脂肪重量。
3.根據Yoneshiro 等 [19] 對健康成人研 究證實，BAT 含量隨年齡增長而減少，BAT 活性也隨之降低，這也可以解釋大隨著年齡增長，肥胖幾率就越大。
值得注意的是，棕色脂肪細胞，是通過非顫抖性產熱的手段來產熱，保持身體體溫。
因此，提升棕色脂肪的活性是關鍵。
提升棕色脂肪的活性--受冷
當皮膚上的寒冷受體被激發後，寒冷信號傳至神經系統，交感神經張力增加，下丘腦開始大量分泌去甲腎上腺素。
以上紅色顯示區為棕色脂肪
兩種因素結合，在白色脂肪內催生棕色脂肪細胞，並且提升解耦聯蛋白1的表達水準（從而提升其產熱能力）。
受冷也能直接刺激脂肪組織內的細胞產生更多的線粒體，並提高解耦聯蛋白1的表達水準，促進棕色脂肪的產生，提高其活性。
除了增加棕色脂肪，受冷還能直接減少白色脂肪。
以前一直認為，白色脂肪細胞的數量只能增不能減——除非做抽脂手術——但和之前認為的棕色脂肪細胞只能減不能增一樣：那都是在溫暖中的情況。在寒冷中，白色脂肪細胞會開始凋亡，從而數量逐漸減少，棕色脂肪細胞數量增加。
局部皮膚長期受冷，（在不至於會損傷上面的皮膚組織和下面的肌肉組織的情況下），會迫使皮下脂肪「溶解」（小孩子的「凍傷」部位是這種情況的極端表現）——傳說中的「局部減肥」。
在這個意義上，受冷是最天然的抽脂手術……
棕色脂肪是控制血糖的福音
另外，在受冷時，棕色脂肪細胞還會大力吸收並燃燒葡萄糖（攝入率可達到白色脂肪細胞的15倍），從而能夠幫助控制血糖。
棕色脂肪還會提升脂聯素水準（與白色脂肪細胞的大小負相關），從而能幫助恢復胰島素敏感度。
棕色脂肪還會降低炎症水準，降低瘦素水準，從而幫助恢復瘦素敏感和胰島素敏感。(詳見下圖）
箭頭表示上升
現在2型糖尿病發病率最高的人群是亞洲南部居民，有研究發現，他們身上的棕色脂肪細胞（相比於高加索人）要少得多。
許多哺乳動物在進入冬眠之前，身體已經處於事實上的「糖尿病狀態」：瘦素抵抗、胰島素抵抗、血糖水準高、細胞膜上有大量的Ω6脂肪酸……但在冬眠之後這些問題都會消失……（現代人這麼高發糖尿病，是否與全球變暖有關？）
光與棕色脂肪
除了寒冷外，對棕色脂肪影響最大的因素就是褪黑素了——褪黑素可以提升解耦聯蛋白1的水準，從而可以催生棕色脂肪，並促進棕色脂肪細胞產熱。
褪黑素是怎麼來的呢？
當我們的眼睛連續4小時不見光（主要是藍色光，其次是綠色光）後，腦內就會開始大量分泌褪黑素……
怎麼可能？我們現在整天活在燈光裡……
是的，現代人的生活環境，成功模擬出了一年365天、極端的「晝長夜短」——和溫暖一樣，長時間的光亮也會抑製棕色脂肪細胞的活動，促進其凋亡，並讓白色脂肪細胞增殖。
試驗發現：
如果給倉鼠每天下午4點鐘就注射褪黑素，那麼60天后，它們的身體就會開始進入「冬季模式」：體重下降，體溫上升，毛皮變白。
或者，如果讓倉鼠只在每天8點~16點的時間段內見光，那麼也有完全一樣的效果。
鍛煉身體也可以幫助增加夜晚時分泌的褪黑素，從而催生棕色脂肪細胞（而晚上生活在人造光裡，這事就別想了……）
所謂受冷，究竟是要多冷呢？
貌似有各種冷法：
有的試驗讓人連續一天24小時、隻穿短褲和T恤，待在20℃的環境中，也能逐漸地觀察到棕色脂肪的出現；有的則讓人每天6小時待在15~16℃的環境中；有每天1小時，10℃左右的；也有每天20秒，0℃的……
除了以短褲短袖迎接涼爽空氣：沖涼、游泳、泡冰水澡、冰敷、冬泳、甚至你想住在冰箱裡都OK……
滾滾後記
終於磕磕叨叨完成了一直想寫的棕色脂肪，為什麼想傳遞這個話題，因為大量的數據真的活生生地證明生酮和它的密不可分。
溫暖、長時間光亮、高碳水飲食、棕色脂肪，這幾樣越息息相關，它們都是典型的「溫暖」信號，而在沒有受凍的環境中，我們的身體不需要棕色脂肪，卻會有大量白色脂肪來儲存湧入、無處安放的葡萄糖……
所以，試著把整個過程反過來，讓身體進入「冬季」：寒冷、短時間光亮（或至少盡量減少對著電腦）、低碳水飲食——三者互相聯手，催生棕色脂肪，催死白色脂肪,那似乎更為理想。
不過，也許你又問了----
如果一邊生酮，一邊捨不得受冷，會怎樣？
身體的炎症水準可能不會降到最低，已有的瘦素抵抗、胰島素抵抗、甲狀腺問題可能無法完全恢復（可能會手腳冰涼），身體力量可能會有下降，甚至可能減不了肥……（還有女生可能會生理期紊亂……）
而如果一邊受冷，一邊高碳水飲食，會怎樣？
由於高碳神經肽Y等問題，棕色脂肪細胞的活性會較低，而同時白色脂肪細胞很可能不會減少，因此很可能會變得更胖（所以你問我冬泳為啥還有胖子，大概是因為如此了……）
推薦食譜
生酮熔岩蛋糕
用料:
可可粉30g(2 tbsp)
赤蘚糖醇15-30g(1-2tbsp)
雞蛋1個
重奶油15g（1大杓）
香草精2.5g(1/2小杓)
泡打粉2g(1/4小杓)
鹽少量
生酮烤箱烤肉
用料
五花肉500克
辣椒粉適量
花椒粉適量
青花椒粉適量
海鹽適量
孜然粉適量
蠔油一丟丟就好
參考鏈接
①DG Nicholls ， RM Locke，Thermogenic mechanisms in brown fat. 《Physiological Reviews》 , 1984 , 64 (1) :1-64 . 轉引自：侯建軍 ， 向武良, 褐色脂肪組織與肥胖症，《湖北民族學院學報(醫學版)》 , 2000 (4) :35-37
②Yoneshiro T, Aita1 S, Matsushital M, et al. Age-related decrease in cold-activated brown adipose tissue and accu- mulation of body fat in healthy humans. Obesity, 2012, 19(9): 1755-60. 轉引自：陳士勇 ， 王欣 ， 付建飛 ， 張慧琴 ， 張曉巨集，褐色脂肪細胞的發育來源研究進展，《生命科學》 , 2013 , 25 (7) :000661-668
③Lidell ME，Betz MJ，Dahlqvist Leinhard O，et al． Evidence for two types of brown adipose tissue in humans． Nat Med，2013，19( 5) : 631-634．轉引自： 劉先明 ， 黃勇全 ， 王長庚 ， 楊德猛 ， 袁丹，褐色脂肪組織與骨代謝的研究進展，《中國骨質疏鬆雜誌》 , 2017 , 23 (3) :416-420
④Nedergaard J， Cannon B，The browning of white adipose tissue: some burning issues. Cell Metab.2014 Sep 2;20(3):396-407. doi: 10.1016/j.cmet.2014.07.005. Epub 2014 Aug 7. 轉引自： 黃濤 ， 李效凱， 運動與脂肪組織棕色化研究進展， 《體育科學》 , 2016 , 36 (7) :71-78
⑤楊凌輝 ， 劉志民， 褪黑素與能量代謝， 《藥學服務與研究》 , 2004 , 4 (4) :362-365， 轉引自： 從脾胃失調論治肥胖病的文獻整理及其與褪黑素—棕色脂肪相關性的理論探討，
⑥張瓊月，成人棕色脂肪對代謝的影響及棕色脂肪活性調控機制研究，《復旦大學》 , 2012，46-52
⑦Mads Tang-Christensen Niels Vrang Sylvia Ortmann ，et al．Central Administration of Ghrelin and Agouti-Related Protein (83–132) Increases Food Intake and Decreases Spontaneous Locomotor Activity in Rats [J] Endocrinology (2004) 145 (10): 4645-4652.
⑧Barr VA ,Malide D, Zamowski MJ , et al.Insulin stimulates both leptin secretion and production by rat white adipose tissue[ J] .Endocrinology , 1997 , 138(10):4463-4472
⑨Wabitsch M, Jensen PB, Blum WF , et al .Insulin and cortisol promote leptin production in cultured human fat cel ls[ J] .Diabetes , 1996 , 45 (10):1435-1438
⑩Barr VA ,Malide D, Zamowski MJ , et al.Insulin stimulates both leptin secretion and production by rat white adipose tissue[ J] .Endocrinology , 1997 , 138(10):4463-4472
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