研究结果发表于自然通讯，提出了一种解决肥胖问题的新方法，重点是增加身体燃烧的能量，而不是减少食欲。

棕色脂肪及其燃烧卡路里的方式

体内的大部分脂肪是白色脂肪，它储存多余的能量，积累时会导致肥胖。相比之下，棕色脂肪的含量较少，在控制体温和支持代谢健康方面发挥着特殊作用。当暴露于寒冷时，棕色脂肪利用葡萄糖和脂质通过称为产热的过程产生热量。

纽约大学牙科学院分子病理学助理教授、该研究的资深作者法纳兹·沙姆西（Farnaz Shamsi）说：“在产热过程中，所有化学能都以热量的形式消散，而不是以白色脂肪的形式储存在体内。” “通过快速吸收和使用来自我们身体和所吃食物的燃料来源，棕色脂肪就像一个代谢池，吸收营养物质并防止它们被储存。”

棕色脂肪依靠密集的神经和血管网络来完成其工作。神经使其能够接收来自大脑的信号，当身体感觉到寒冷时，大脑会激活组织。血管输送产生热量所需的氧气和营养物质，并帮助将热量分布到全身。虽然之前的研究主要集中在脂肪细胞如何产生热量，但很少关注这些支持网络如何发育和发挥作用。

SLIT3 蛋白质构建棕色脂肪基础设施

Shamsi 实验室的早期研究使用单细胞 RNA 测序来识别 SLIT3，这是一种由棕色脂肪细胞释放的蛋白质，可以帮助它们进行交流。一旦生产出来，SLIT3 就会被分成两个独立的部分。

在这项新研究中，科学家们在人类和小鼠细胞中进行了实验，以确定 BMP1 酶，该酶将 SLIT3 切割成这两个片段。每个片段都有不同的作用。一种促进血管生长，另一种支持神经网络的扩张。

Shamsi 指出：“它作为一个分裂信号起作用，这是一种优雅的进化设计，其中单个因子的两个组成部分独立调节必须在空间和时间上紧密协调的不同过程。”

研究人员还发现了一种名为 PLXNA1 的受体，它与 SLIT3 片段之一结合，有助于调节棕色脂肪中的神经发育。在小鼠研究中，去除 SLIT3 或 PLXNA1 受体会使动物对寒冷更加敏感，并且难以维持体温。进一步的分析表明，它们的棕色脂肪缺乏适当的神经结构和足够的血管网络。

肥胖和代谢健康的联系

为了确定人类是否存在同样的机制，研究小组分析了 1,5000 多人的脂肪组织样本，其中包括肥胖症患者。他们关注的是负责产生 SLIT3 的基因，之前的研究已表明该基因与肥胖和胰岛素抵抗有关。他们的结果表明，SLIT3 活性可能会影响肥胖人群的脂肪组织健康、炎症和胰岛素敏感性。

“这确实引起了我们的注意，因为它表明这条途径可能与人类肥胖和代谢健康有关，”沙姆西说。

肥胖治疗的新方法

大多数减肥药物（包括 GLP-1）通过抑制食欲和减少食量来发挥作用。相比之下，针对棕色脂肪可以增加身体消耗的能量。新发现，包括 SLIT3 如何分裂成两部分并与受体相互作用以塑造神经和血管网络，指出了未来治疗的几个潜在目标。

“我们的研究表明，仅仅拥有棕色脂肪是不够的——你需要组织内有适当的基础设施来产生热量，”沙姆西说。

其他研究作者包括纽约大学牙科学院的 Tamires Duarte Afonso Serdan、Heidi Cervantes、Benjamin Frank、Akhil Gargey Iragavarapu、Qiyu Tian、Daniel Hope 和 Halil Aydin；洛克菲勒大学的 Chan Hee Choi 和 Paul Cohen；莱比锡大学的 Anne Hoffmann 和 Matthias Blüher；苏黎世联邦理工学院的 Adhideb Ghosh 和 Christian Wolfrum；威尔康奈尔医学院的马修·格林布拉特；和阿尔伯特·爱因斯坦医学院的加里·施瓦茨。

该研究得到了美国国立卫生研究院 (K01DK125608、R03DK135786、R01DK136724、RC2DK129961、R35GM150942)、G. Harold 和 Leila Y. Mathers 慈善基金会、美国心脏协会 (24CDA1271852)、爱因斯坦西奈山研究所的部分支持糖尿病中心、纽约大学分子病理学牙科系和 Boettcher 基金会。