【精准影像之科文简读】棕色脂肪的特点和影像研究

静远Dr 2019-10-16

展开全文

在科文简读板块，我们邀请您和GE医疗PET/MR及转化医学团队一道读文章，我们会将文章精华以数据及说明的方式展示出来，助您快速理解与跟踪分子影像的最新进展。

脂肪的种类以及功能

在我们人体内主要存在两种脂肪。一种是白色的脂肪，这种脂肪其实就是俗称的“肥肉”。可储存三酸甘油酯，为身体储备紧急状态下所需的能量。但是也与二型糖尿病，非酒精性脂肪肝，动脉粥样硬化、高脂血症和高血压等疾病紧紧相连。

第二种脂肪是棕色的脂肪（BAT），含有大量线粒体Uncoupling Protein-1 (UCP1)^（1）在寒冷的刺激下其脂肪细胞内脂肪分解，产生大量的热能。从而对抗低温，氧化和胰岛素等代谢疾病。

棕色脂肪主要分布于锁骨上区，颈部，后纵隔，并保护着重要的器官，例如肾脏^（2）。只是随着年龄的增长，棕色脂肪已逐渐减少。科学家们还发现，在婴儿、青春期的棕色脂肪也会疯狂增长。所以青春期之前是妈妈喊你穿的秋裤，也不是毫无科学依据。因为对于孩子确实没那么容易感到寒冷。

棕色脂肪与减肥

棕色脂肪对于啮齿类动物以及冬眠动物而言，是生存的必备法宝。而在人体中则通常与“瘦”相关。于是科学家们想通过研究棕色脂肪的机理研发减肥药。研究发现在寒冷的环境下，皮肤里深层的感觉神经会传递给大丘脑的体温调节中枢，而后继续将此信息传递给交感神经系统，从而激活棕色脂肪里肾上腺素受体β3-AR^（3），就能达到减肥的效果啦！

目前已经发现了一种肾上腺素受体β53-AR的特异激活剂，米拉贝隆（Mirabegron）的药可以激活棕色脂肪。从下面的PET-CT成像中，能看到人体棕色脂肪能被激活。服下此药，就能每天多出散步一个小时的能量消耗^（4）。

所以，目前想减肥只能多“冻”“动”。但是相信随着科学家们深入的研究，未来减肥不再是难题，甚至喝饮料就能减肥!

棕色脂肪对PET/CT的干扰

虽然棕色脂肪具有改变胰岛素的特异性以及调节体重的好处，但是可能会造成患者不必要的误解和有创检查。这是因为棕色脂肪丰富的血管供应和代谢快的能力，能摄取更多的FDG。下图是通过PET/CT的成像，观察房间隔（白色箭头）的脂肪中可见FDG摄取，左心室可见正常摄取。这是一种公认的罕见棕色脂肪活动的位置^（^5）。

而这种误解能通过使用诸如确保患者温暖的手段，使得术前减少棕色脂肪中FDG摄取。

棕色脂肪与干预

近期来自圣路易斯华盛顿大学的文献报道，发现在检测棕色脂肪里有非成像因素，可能引入纵向变异，造成不同的结果。为了更好的研究棕色脂肪，从而预测可能发生实质性代谢变化。该篇文章采用基于成像的BAT检测和定量的金标准，科学家们对测量棕色脂肪的每一个步骤进行标准化，BARCIST^（6）。并开发了一种新方法，用于测定¹⁸F-FDG-PET / MRI上冷激活的BAT体积和BAT SUL_max以及在PET / CT和PET / MRI上测定冷激活的BAT体积的图像分析方法。这些BAT体积和BAT SUL_max定量方法证明了¹⁸F-FDG-PET / CT和¹⁸F-FDG-PET / MRI不同阅片医生间的可重复性^（7）。

由于可以利用BAT扩增或激活来开发减肥药，所以受试者激活的BAT体积或BAT SUL_max的变化有可能作为治疗的有价值的预测因子。未来也可以采用这些成像技术正确的评估代谢的特性，以确保在发生实质性代谢变化之前采取干预措施，达到科学家们预期的效果。

当然，棕色脂肪还与内分泌疾病和心血管疾病都相关^（8）。相信未来，这一系列的代谢疾病都会被攻克！

结论：

棕色脂肪不烦人，寒冷产热促减肥。

利用影像研究它，干预代谢终实现。

所示的图标只是文章中最为精华的部分，如果您对这篇论文感兴趣，欢迎您自行精读全文，相信一定会对您的科研带来启发。本文所有结论均为个人解读，如有出入，欢迎留言讨论！

（原创内容，转载请联系作者）

参考文献：

Cell. 2012 Jul 20;150(2):366-76. doi: 10.1016/j.cell.2012.05.016. Epub 2012 Jul 12.
j anat 1972；112：35-9
Acta Pharm Sin B. 2019 Mar;9(2):220-236. doi: 10.1016/j.apsb.2018.09.007. Epub 2018 Sep 19.
Cell Metab. 2015 Jan 6;21(1):33-8. doi: 10.1016/j.cmet.2014.12.009.
Radiology, 2012, 263(3): 836-842.
Cell Metab. 2016 Aug 9;24(2):210-22. doi: 10.1016/j.cmet.2016.07.014.
Cell Metab. 2019 Jul 2;30(1):212-224.e4. doi: 10.1016/j.cmet.2019.05.019. Epub 2019 Jun 20.
Nat Rev Endocrinol. 2019 Jul 11. doi: 10.1038/s41574-019-0230-6.

以上非文献里的图片均来自https://www.