寒冷讓你瘦！

曹玲

冬天說到就到，大家匆匆添衣的時候，有一群科學家卻說，凍一凍有利于減肥。

燃燒吧，脂肪

11月初，北方驟然降溫，很多地區(qū)尚未開始供暖，人們在呼喚暖氣的同時還不忘調侃，“秋褲還沒穿，就要上毛褲了”。

有科學家說，先別急著取暖，低溫有利于減肥。在歷史上的大部分時期，人們都不得不面臨饑餓和寒冷的威脅，人類的代謝系統(tǒng)正是在這種環(huán)境下演化而來。那么，更自然的狀態(tài)是否真的有利于健康呢？

我們都知道，肥胖是因為脂肪作祟，那些白花花的脂肪儲存多余的熱量，集中在臀部、腹部和大腿。它們賴在我們身上，趕不走也甩不掉，成了大家的心頭恨。但是，我們體內的脂肪并非都是可恨的，過去幾年里，科學家認識到我們體內存在不同種類的脂肪，有的甚至可以幫我們減肥。新發(fā)現(xiàn)的脂肪叫作褐色脂肪，因為其中蘊含大量線粒體和部分小血管，所以顏色看起來像是褐色。

7年前，科學家才發(fā)現(xiàn)褐色脂肪的存在。很快，它就受到了科學家的青睞，成為人們關注的焦點，給它賦予光榮而艱巨的使命：幫助我們打敗肥胖以及相關疾病。許多人希望研究人員能發(fā)明一種不運動就能燃燒卡路里的減肥方式，褐色脂肪看起來有這個潛力。英國諾丁漢大學臨床學院生理學家邁克爾·西蒙斯（Michael Symonds）認為，大家都知道增加體重只需要進行適度的能量平衡轉換，比如每天吃一兩塊餅干；如果你能增加褐色脂肪，或者增加它的活性，就能減少體重。他研究如何通過改變行為、手術和藥物療法來利用褐色脂肪，其中一些可能做法非常簡單，比如在游泳池里打個寒戰(zhàn)或者吃點辛辣食品。

一般來說，人體從食物中獲取的能量通常先被儲存起來，然后在活動中釋放。而褐色脂肪讓人如此感興趣，是因為它能直接燃燒食物，釋放能量。相比其他身體組織，每克褐色脂肪可以產生300倍的熱量，原因在于褐色脂肪內含有大量線粒體。線粒體被稱為“細胞的內燃機”，當我們感覺冷時，褐色脂肪就會像小火爐一樣燃燒卡路里，為我們提供能量。

褐色脂肪中的線粒體不同于其他細胞，它們含有一種名為UCP1的產熱蛋白質，使得褐色脂肪能夠直接燃燒能量變成熱量。這種能力對一些哺乳動物和嬰兒的體溫調節(jié)是至關重要的。在較為寒冷的條件下，人類會利用兩種快速產熱的方式來維持體溫。一種是戰(zhàn)栗產熱，也就是我們俗稱的打哆嗦，通過骨骼肌的收縮來提供熱量；另一種是非戰(zhàn)栗性產熱，又稱代謝產熱，主要通過褐色脂肪組織來完成。

后一種產熱類型可以有效御寒，它可能是哺乳動物進化歷程中的一個里程碑。對人類嬰兒而言，自身產熱是一項很有用的功能，因為嬰兒身體體積小，比表面積（即表面積與體積之比）大，而且嬰兒的體溫調節(jié)系統(tǒng)還不完善，他們甚至都不會顫抖，因此體溫更容易散失。所以褐色脂肪就成了他們快速保持體溫的方式。嬰兒皮膚下的褐色脂肪堆積物清晰可見，主要分布在背部、肩膀和頸部。然而成年以后，情況就全然不同了。早期的尸體解剖顯示，成年人體內不但沒有明顯的褐色脂肪，就連白色脂肪里也鮮見褐色脂肪的蹤影。

2002年，一種叫“正電子發(fā)射計算機斷層掃描”（PET-CT）的新技術開始被用于窺探人體器官，研究人員得出了一些奇怪的實驗結果。此項技術對已注射放射性示蹤劑的受試者進行X射線掃描，示蹤劑可以標記出人體內代謝的活躍區(qū)域，而這往往是癌變的跡象，所以癌癥患者常常用PET-CT來檢查癌癥在全身的分布情況。然而，圖像偶爾會拍到一堆堆的干擾亮點，這些亮點分布于鎖骨、肩部和后背。當時患者只穿了病號服，他們在掃描的過程中會瑟瑟發(fā)抖。一旦病房暖和起來，那些惱人的亮點就不見了。于是醫(yī)生懷疑，他們看到的那些亮點是不是由于冷空氣激發(fā)了褐色脂肪引起的。

直到2009年，主流醫(yī)學界才確認成年人體內存在褐色脂肪，這些脂肪分布在成年人的脖子、肩膀和脊髓周圍，依然發(fā)揮著功能。在西蒙斯眼里，這是一個重大的發(fā)現(xiàn)。雖然他并不超重，但是他也想變得更加苗條。成年人體內褐色脂肪的含量實在太少了，大約只有幾十克。但是萬萬不能小看這些小小的褐色脂肪，以50克褐色脂肪為例，每天能代謝掉大約500卡路里的熱量，普通人通過鍛煉很難消耗掉這么多熱量。

但是，并不是每個人都能在感到寒冷時檢測到褐色脂肪。研究人員認為，缺乏褐色脂肪可能是造成肥胖的原因之一，不過也不排除脂肪層較厚的身體對寒冷的敏感性低的緣故。我們每個人都有不同含量的褐色脂肪，苗條的人往往擁有更多，這可能有助于解釋為什么有的人吃了很多卻依然沒有增重。

褐色脂肪還有其他好處，它可以釋放激素，有助于調節(jié)葡萄糖和脂肪酸的代謝，或許能夠幫助治療糖尿病和脂肪性肝病。人類和其他具有較高褐色脂肪水平的動物已被證明有更好的血糖和胰島素調節(jié)性。不過隨著年齡的增長，人體內的褐色脂肪也在減少。

在某些情況下，關閉褐色脂肪也可能對人體有益。一半癌癥患者會出現(xiàn)惡病質（cachexia），這是一種身體極度消瘦和虛弱的狀況，也是20%癌癥患者死亡的原因?；颊呒幢阊a充高蛋白營養(yǎng)，并沒有進行大量運動，能量依然消耗得非?？欤R床上也無有效的治療方法。一旦發(fā)生惡病質，患者往往被迫放棄治療?，F(xiàn)在看來，這個過程正是因為褐色脂肪參與其中。在小鼠體內，惡性腫瘤使得白色脂肪轉化為褐色脂肪，如果這樣的過程在人體內也是如此，就能解釋為什么不管吃多少癌癥病人都依然會消瘦下去。

凍成什么樣才能瘦？

褐色脂肪在寒冷的條件下會被激活，西蒙斯通過熱成像相機來檢測志愿者體內的褐色脂肪。當志愿者把手放在冷水里之后，褐色細胞就開始工作了。圖像能清晰地顯示出志愿者鎖骨上有兩個小的發(fā)光三角形，那就是褐色脂肪。

對于體內存在褐色脂肪的人來說，燃燒卡路里最好的方式是把自己暴露在寒冷中。當動物感到寒冷時，最初通過顫抖來調節(jié)體溫。在反復暴露后，顫抖減少，而能量消耗保持不變。如果人體也是如此，那么經常暴露在寒冷中可以幫你在這個過程中適應寒冷，并通過這種方式燃燒脂肪。20世紀60年代，美軍進行了一項研究，讓10名近乎裸體的男性持續(xù)一個月、每天8小時暴露在11℃的環(huán)境中。受試者皮膚上的電極表明，他們兩周后顫抖的次數(shù)減少，這表明他們的身體在某種程度上適應了寒冷。該小組得出結論：他們體內還有另外一個代謝過程正在工作，雖然它依然是一個謎。

50年后，荷蘭馬斯特里赫特大學的研究人艾紐克·范·德·蘭斯（Anouk van der Lans）和同事懷疑褐色脂肪要對此負責。他們于2012年使用PET-CT掃描，以及通過脂肪和肌肉活檢來衡量褐色脂肪的活性，并檢測顫抖。結果發(fā)現(xiàn)，10天后受試者體內褐色脂肪的活性有所提高，他們不通過顫抖也能很好地產生熱量，所以他們顫抖的次數(shù)減少了，變得更容易忍受寒冷。

令人鼓舞的是，這項研究發(fā)現(xiàn)，溫度約16℃就能打開褐色脂肪的開關。這意味著并不需要凍得哆哆嗦嗦才能激起褐色脂肪的活性，美國國家糖尿病、消化和腎臟疾病研究所的科學家阿倫·塞佩斯（Aron Cypess）就這樣認為。一項針對日本男性的實驗發(fā)現(xiàn)，一天在17℃的房間里待兩個小時，連續(xù)6周，能使褐色脂肪的活性增加50%，并減少5%的體脂。實驗開始時，男性志愿者兩小時燃燒了108卡路里，6周后這個數(shù)量是289卡路里。

之前，人們在不知道什么溫度能激活褐色細胞時，一些人在這條路上走得更遠，比如美國航空航天局的前材料科學家雷·科洛尼斯（Ray Cronise）就致力于研究暴露在寒冷環(huán)境中對人身體有什么益處。他之前一直想減肥，想不通為什么菲爾普斯在2008年奧運會期間每天攝入1.2萬卡路里的熱量而不會發(fā)胖。1.2萬卡路里是什么概念呢？這個數(shù)字大概是美國人均攝入量的5倍，而且比大部分優(yōu)秀運動員的攝入量都要高好幾千卡，跑一次馬拉松也只能消耗2500卡路里?？坡迥崴拐J為，菲爾普斯這么吃還不胖，除非他醒著的時候每分每秒都在游泳。后來當他得知宇航員是如何通過傳輸熱量在零攝氏度以下的空間維持生命時，他恍然大悟，原來菲利普斯是因為長期泡在冷水里，才一直維持標準體重?？坡迥崴拱V迷于這個發(fā)現(xiàn)，之后他不僅天天洗冷水澡，還老在冬天穿著短袖到處跑，一個半月瘦了12公斤。

在科洛尼斯的啟發(fā)下，美國加州大學歐文分校的副教授韋恩·哈耶斯（Wayne Hayes）發(fā)明了一個冰背心，旨在激活褐色脂肪。他提供了一個比較粗糙的數(shù)據(jù)，稱穿這種背心一小時大概能消耗250卡路里。他們登上了很多媒體，同時也招來了很多批評，指責他們違背了人體正常的體重調節(jié)系統(tǒng)，想靠投機取巧改變體重的做法根本不靠譜。還有人認為，如果你不喜歡寒冷，也可能之后會吃得更多。

最新款米色脂肪

畢竟不是每個人都喜歡寒冷的感覺，研究人員還在找出其他激活褐色脂肪的辦法。他們發(fā)現(xiàn)，辣椒中的辣椒素能以類似的方式激活褐色脂肪。

實驗表明，如果把辣椒素作為高脂飲食的一部分來飼養(yǎng)老鼠，老鼠反而不會增加體重。還有一個小型研究調查了10位每天服用辣椒素藥丸的男性，6周后他們體內更多的褐色脂肪活躍起來，在寒冷時燃燒了更多卡路里。辣椒素是天然的成分，相對安全和廉價，科學家需要尋找更加明確的試驗證據(jù)來證明，究竟多大劑量的辣椒素能直接激活褐色脂肪。

2012年，該領域又出現(xiàn)了一個重大突破。哈佛醫(yī)學院的科學家布魯斯·施皮格爾曼（Bruce Spiegelman）鑒別出第三種脂肪，被稱為米色脂肪。目前人們還沒有明確米色脂肪和褐色脂肪之間的差異，不過米色脂肪通常是指白色脂肪組織中代謝活躍的脂肪，它也包含和褐色脂肪相同的重要蛋白UCP1，可以燃燒卡路里產生熱量。雖然大多數(shù)研究針對的都是嚙齒動物，但是有初步的證據(jù)表明，人體可以把白色脂肪變成米色脂肪。

比如，美國弗吉尼亞州立邦聯(lián)大學的研究人員弗朗西斯科·塞利（Francesco Celi）的研究表明，在19℃的臥室睡覺不蓋被子，4周后褐色脂肪增加42%，并且白色脂肪組織中的葡萄糖攝取量增加，這表明米色脂肪在增加。

運動也可能有助于細胞轉化。塞利發(fā)現(xiàn)其中起作用的激素被稱為鳶尾素，在肌肉收縮時產生，刺激白色脂肪變成米色脂肪細胞。關于運動期間褐色脂肪細胞對人體的影響，此前已經在小鼠身上做過實驗。今年8月，美國佛羅里達大學醫(yī)學院教授楊麗君在發(fā)表了一篇新的文章，解釋了運動的好處，此次研究是第一次針對人類細胞的研究，支持了塞利的觀點。楊麗君認為，運動過程中人體也會產生鳶尾素，她將脂肪細胞暴露在鳶尾素中，結果發(fā)現(xiàn)，鳶尾素能夠增強脂肪細胞中另外一種蛋白質的活躍度，將白色脂肪細胞轉化為褐色脂肪細胞。

“我們知道常規(guī)運動有益健康，我們的研究給常規(guī)運動為何讓人保持苗條的身材和強壯的骨骼結構，提供了直接的生物學解釋或者機制?！睏铥惥f。所以，無論是“熱”運動，比如跑步、健身，還是“冷”運動，比如冷水浴或冬泳，都能促進鳶尾素的分泌，提高體內褐色脂肪的含量和活性。

實際上，鳶尾素的益處不只是甩掉脂肪這么簡單。楊麗君還發(fā)現(xiàn)，當鳶尾素和干細胞（尚未發(fā)育完全的脂肪細胞）混合在脂肪組織內時，干細胞變成了另外一種類型的細胞，有助于強壯人們的骨骼。和對照組相比，當脂肪組織內有鳶尾素時，脂肪細胞減少了20%～60%。這兩個益處能夠幫助人們預防肥胖癥，以及糖尿病、心臟病、中風等代謝疾病。這也從另外一個方面說明，運動帶來的益處絕不僅限于燃燒了多少卡路里。

但是，這個世界上既不想運動又怕冷，寒冷時會吃更多東西的人總是更多，一個更好的策略是找到更簡單的方式來模擬這些影響?？茖W家找到一種藥物叫米拉貝隆（Mirabegron），這種藥物于2012年被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準上市，用于治療膀胱過度活動癥，也就是尿頻和尿失禁。有研究顯示，它能顯著激活健康人體內褐色脂肪的活動，從而多消耗13%的能量。

模擬寒冷的藥物也可能不久就會出現(xiàn)。美國加利福尼亞大學的一個研究小組發(fā)現(xiàn)，在寒冷環(huán)境中，身體會向被稱為巨噬細胞的免疫分子發(fā)出信號，這種信號會引發(fā)白色脂肪褐色化。向小鼠注射這些信號分子之后，不需要寒冷的環(huán)境就能引發(fā)相同的免疫反應，小鼠消耗的熱量增加10%。如果出現(xiàn)藥物支持，再結合寒冷暴露，共同增加褐色脂肪對身體的影響，很可能會成為褐色脂肪減肥建議的支柱。雖然褐色脂肪并非是神奇子彈，但保守估計如果一天多燃燒100卡路里，一個月也能減輕一斤體重。

科學家還在研究另外一種方法，在實驗室將人體的白色脂肪轉化為褐色脂肪，然后再移植回體內。2010年，美國哈佛醫(yī)學院喬斯林糖尿病中心肥胖和技術研究部門的主管曾玉華從小鼠體內提取了脂肪前體和白色脂肪組織，加入會影響它們變成褐色脂肪的蛋白，然后將處理過的脂肪注射入小鼠體內，在體內發(fā)展成褐色脂肪。曾玉華的團隊已經確定，人體脂肪細胞具有相同的機制，或許日后也可以用這種方式增加人體的褐色脂肪含量。

對于褐色脂肪的未來，西蒙斯非常樂觀。隨著熱成像技術的發(fā)展，日后科學家能更好地監(jiān)測褐色脂肪，甚至可能成為例行檢查。體內褐色脂肪的含量以及活躍情況可以給你提供一個代謝健康的指標，告訴你是否有體重增加的風險。

寒冷能激活人體內的褐色脂肪，促進脂肪燃燒，從而減輕體重

寒冷可以幫你燃燒更多的卡路里，但是也可能會讓你吃得更多