曹玲

冬天说到就到，大家匆匆添衣的时候，有一群科学家却说，冻一冻有利于减肥。

燃烧吧，脂肪

11月初，北方骤然降温，很多地区尚未开始供暖，人们在呼唤暖气的同时还不忘调侃，“秋裤还没穿，就要上毛裤了”。

有科学家说，先别急着取暖，低温有利于减肥。在历史上的大部分时期，人们都不得不面临饥饿和寒冷的威胁，人类的代谢系统正是在这种环境下演化而来。那么，更自然的状态是否真的有利于健康呢？

我们都知道，肥胖是因为脂肪作祟，那些白花花的脂肪储存多余的热量，集中在臀部、腹部和大腿。它们赖在我们身上，赶不走也甩不掉，成了大家的心头恨。但是，我们体内的脂肪并非都是可恨的，过去几年里，科学家认识到我们体内存在不同种类的脂肪，有的甚至可以帮我们减肥。新发现的脂肪叫作褐色脂肪，因为其中蕴含大量线粒体和部分小血管，所以颜色看起来像是褐色。

7年前，科学家才发现褐色脂肪的存在。很快，它就受到了科学家的青睐，成为人们关注的焦点，给它赋予光荣而艰巨的使命：帮助我们打败肥胖以及相关疾病。许多人希望研究人员能发明一种不运动就能燃烧卡路里的减肥方式，褐色脂肪看起来有这个潜力。英国诺丁汉大学临床学院生理学家迈克尔·西蒙斯（Michael Symonds）认为，大家都知道增加体重只需要进行适度的能量平衡转换，比如每天吃一两块饼干；如果你能增加褐色脂肪，或者增加它的活性，就能减少体重。他研究如何通过改变行为、手术和药物疗法来利用褐色脂肪，其中一些可能做法非常简单，比如在游泳池里打个寒战或者吃点辛辣食品。

一般来说，人体从食物中获取的能量通常先被储存起来，然后在活动中释放。而褐色脂肪让人如此感兴趣，是因为它能直接燃烧食物，释放能量。相比其他身体组织，每克褐色脂肪可以产生300倍的热量，原因在于褐色脂肪内含有大量线粒体。线粒体被称为“细胞的内燃机”，当我们感觉冷时，褐色脂肪就会像小火炉一样燃烧卡路里，为我们提供能量。

褐色脂肪中的线粒体不同于其他细胞，它们含有一种名为UCP1的产热蛋白质，使得褐色脂肪能够直接燃烧能量变成热量。这种能力对一些哺乳动物和婴儿的体温调节是至关重要的。在较为寒冷的条件下，人类会利用两种快速产热的方式来维持体温。一种是战栗产热，也就是我们俗称的打哆嗦，通过骨骼肌的收缩来提供热量；另一种是非战栗性产热，又称代谢产热，主要通过褐色脂肪组织来完成。

后一种产热类型可以有效御寒，它可能是哺乳动物进化历程中的一个里程碑。对人类婴儿而言，自身产热是一项很有用的功能，因为婴儿身体体积小，比表面积（即表面积与体积之比）大，而且婴儿的体温调节系统还不完善，他们甚至都不会颤抖，因此体温更容易散失。所以褐色脂肪就成了他们快速保持体温的方式。婴儿皮肤下的褐色脂肪堆积物清晰可见，主要分布在背部、肩膀和颈部。然而成年以后，情况就全然不同了。早期的尸体解剖显示，成年人体内不但没有明显的褐色脂肪，就连白色脂肪里也鲜见褐色脂肪的踪影。

2002年，一种叫“正电子发射计算机断层扫描”（PET-CT）的新技术开始被用于窥探人体器官，研究人员得出了一些奇怪的实验结果。此项技术对已注射放射性示踪剂的受试者进行X射线扫描，示踪剂可以标记出人体内代谢的活跃区域，而这往往是癌变的迹象，所以癌症患者常常用PET-CT来检查癌症在全身的分布情况。然而，图像偶尔会拍到一堆堆的干扰亮点，这些亮点分布于锁骨、肩部和后背。当时患者只穿了病号服，他们在扫描的过程中会瑟瑟发抖。一旦病房暖和起来，那些恼人的亮点就不见了。于是医生怀疑，他们看到的那些亮点是不是由于冷空气激发了褐色脂肪引起的。

直到2009年，主流医学界才确认成年人体内存在褐色脂肪，这些脂肪分布在成年人的脖子、肩膀和脊髓周围，依然发挥着功能。在西蒙斯眼里，这是一个重大的发现。虽然他并不超重，但是他也想变得更加苗条。成年人体内褐色脂肪的含量实在太少了，大约只有几十克。但是万万不能小看这些小小的褐色脂肪，以50克褐色脂肪为例，每天能代谢掉大约500卡路里的热量，普通人通过锻炼很难消耗掉这么多热量。

但是，并不是每个人都能在感到寒冷时检测到褐色脂肪。研究人员认为，缺乏褐色脂肪可能是造成肥胖的原因之一，不过也不排除脂肪层较厚的身体对寒冷的敏感性低的缘故。我们每个人都有不同含量的褐色脂肪，苗条的人往往拥有更多，这可能有助于解释为什么有的人吃了很多却依然没有增重。

褐色脂肪还有其他好处，它可以释放激素，有助于调节葡萄糖和脂肪酸的代谢，或许能够帮助治疗糖尿病和脂肪性肝病。人类和其他具有较高褐色脂肪水平的动物已被证明有更好的血糖和胰岛素调节性。不过随着年龄的增长，人体内的褐色脂肪也在减少。

在某些情况下，关闭褐色脂肪也可能对人体有益。一半癌症患者会出现恶病质（cachexia），这是一种身体极度消瘦和虚弱的状况，也是20%癌症患者死亡的原因。患者即便补充高蛋白营养，并没有进行大量运动，能量依然消耗得非常快，临床上也无有效的治疗方法。一旦发生恶病质，患者往往被迫放弃治疗。现在看来，这个过程正是因为褐色脂肪参与其中。在小鼠体内，恶性肿瘤使得白色脂肪转化为褐色脂肪，如果这样的过程在人体内也是如此，就能解释为什么不管吃多少癌症病人都依然会消瘦下去。

冻成什么样才能瘦？

褐色脂肪在寒冷的条件下会被激活，西蒙斯通过热成像相机来检测志愿者体内的褐色脂肪。当志愿者把手放在冷水里之后，褐色细胞就开始工作了。图像能清晰地显示出志愿者锁骨上有两个小的发光三角形，那就是褐色脂肪。

对于体内存在褐色脂肪的人来说，燃烧卡路里最好的方式是把自己暴露在寒冷中。当动物感到寒冷时，最初通过颤抖来调节体温。在反复暴露后，颤抖减少，而能量消耗保持不变。如果人体也是如此，那么经常暴露在寒冷中可以帮你在这个过程中适应寒冷，并通过这种方式燃烧脂肪。20世纪60年代，美军进行了一项研究，让10名近乎裸体的男性持续一个月、每天8小时暴露在11℃的环境中。受试者皮肤上的电极表明，他们两周后颤抖的次数减少，这表明他们的身体在某种程度上适应了寒冷。该小组得出结论：他们体内还有另外一个代谢过程正在工作，虽然它依然是一个谜。

50年后，荷兰马斯特里赫特大学的研究人艾纽克·范·德·兰斯（Anouk van der Lans）和同事怀疑褐色脂肪要对此负责。他们于2012年使用PET-CT扫描，以及通过脂肪和肌肉活检来衡量褐色脂肪的活性，并检测颤抖。结果发现，10天后受试者体内褐色脂肪的活性有所提高，他们不通过颤抖也能很好地产生热量，所以他们颤抖的次数减少了，变得更容易忍受寒冷。

令人鼓舞的是，这项研究发现，温度约16℃就能打开褐色脂肪的开关。这意味着并不需要冻得哆哆嗦嗦才能激起褐色脂肪的活性，美国国家糖尿病、消化和肾脏疾病研究所的科学家阿伦·塞佩斯（Aron Cypess）就这样认为。一项针对日本男性的实验发现，一天在17℃的房间里待两个小时，连续6周，能使褐色脂肪的活性增加50%，并减少5%的体脂。实验开始时，男性志愿者两小时燃烧了108卡路里，6周后这个数量是289卡路里。

之前，人们在不知道什么温度能激活褐色细胞时，一些人在这条路上走得更远，比如美国航空航天局的前材料科学家雷·科洛尼斯（Ray Cronise）就致力于研究暴露在寒冷环境中对人身体有什么益处。他之前一直想减肥，想不通为什么菲尔普斯在2008年奥运会期间每天摄入1.2万卡路里的热量而不会发胖。1.2万卡路里是什么概念呢？这个数字大概是美国人均摄入量的5倍，而且比大部分优秀运动员的摄入量都要高好几千卡，跑一次马拉松也只能消耗2500卡路里。科洛尼斯认为，菲尔普斯这么吃还不胖，除非他醒着的时候每分每秒都在游泳。后来当他得知宇航员是如何通过传输热量在零摄氏度以下的空间维持生命时，他恍然大悟，原来菲利普斯是因为长期泡在冷水里，才一直维持标准体重。科洛尼斯痴迷于这个发现，之后他不仅天天洗冷水澡，还老在冬天穿着短袖到处跑，一个半月瘦了12公斤。

在科洛尼斯的启发下，美国加州大学欧文分校的副教授韦恩·哈耶斯（Wayne Hayes）发明了一个冰背心，旨在激活褐色脂肪。他提供了一个比较粗糙的数据，称穿这种背心一小时大概能消耗250卡路里。他们登上了很多媒体，同时也招来了很多批评，指责他们违背了人体正常的体重调节系统，想靠投机取巧改变体重的做法根本不靠谱。还有人认为，如果你不喜欢寒冷，也可能之后会吃得更多。

最新款米色脂肪

毕竟不是每个人都喜欢寒冷的感觉，研究人员还在找出其他激活褐色脂肪的办法。他们发现，辣椒中的辣椒素能以类似的方式激活褐色脂肪。

实验表明，如果把辣椒素作为高脂饮食的一部分来饲养老鼠，老鼠反而不会增加体重。还有一个小型研究调查了10位每天服用辣椒素药丸的男性，6周后他们体内更多的褐色脂肪活跃起来，在寒冷时燃烧了更多卡路里。辣椒素是天然的成分，相对安全和廉价，科学家需要寻找更加明确的试验证据来证明，究竟多大剂量的辣椒素能直接激活褐色脂肪。

2012年，该领域又出现了一个重大突破。哈佛医学院的科学家布鲁斯·施皮格尔曼（Bruce Spiegelman）鉴别出第三种脂肪，被称为米色脂肪。目前人们还没有明确米色脂肪和褐色脂肪之间的差异，不过米色脂肪通常是指白色脂肪组织中代谢活跃的脂肪，它也包含和褐色脂肪相同的重要蛋白UCP1，可以燃烧卡路里产生热量。虽然大多数研究针对的都是啮齿动物，但是有初步的证据表明，人体可以把白色脂肪变成米色脂肪。

比如，美国弗吉尼亚州立邦联大学的研究人员弗朗西斯科·塞利（Francesco Celi）的研究表明，在19℃的卧室睡觉不盖被子，4周后褐色脂肪增加42%，并且白色脂肪组织中的葡萄糖摄取量增加，这表明米色脂肪在增加。

运动也可能有助于细胞转化。塞利发现其中起作用的激素被称为鸢尾素，在肌肉收缩时产生，刺激白色脂肪变成米色脂肪细胞。关于运动期间褐色脂肪细胞对人体的影响，此前已经在小鼠身上做过实验。今年8月，美国佛罗里达大学医学院教授杨丽君在发表了一篇新的文章，解释了运动的好处，此次研究是第一次针对人类细胞的研究，支持了塞利的观点。杨丽君认为，运动过程中人体也会产生鸢尾素，她将脂肪细胞暴露在鸢尾素中，结果发现，鸢尾素能够增强脂肪细胞中另外一种蛋白质的活跃度，将白色脂肪细胞转化为褐色脂肪细胞。

“我们知道常规运动有益健康，我们的研究给常规运动为何让人保持苗条的身材和强壮的骨骼结构，提供了直接的生物学解释或者机制。”杨丽君说。所以，无论是“热”运动，比如跑步、健身，还是“冷”运动，比如冷水浴或冬泳，都能促进鸢尾素的分泌，提高体内褐色脂肪的含量和活性。

实际上，鸢尾素的益处不只是甩掉脂肪这么简单。杨丽君还发现，当鸢尾素和干细胞（尚未发育完全的脂肪细胞）混合在脂肪组织内时，干细胞变成了另外一种类型的细胞，有助于强壮人们的骨骼。和对照组相比，当脂肪组织内有鸢尾素时，脂肪细胞减少了20%～60%。这两个益处能够帮助人们预防肥胖症，以及糖尿病、心脏病、中风等代谢疾病。这也从另外一个方面说明，运动带来的益处绝不仅限于燃烧了多少卡路里。

但是，这个世界上既不想运动又怕冷，寒冷时会吃更多东西的人总是更多，一个更好的策略是找到更简单的方式来模拟这些影响。科学家找到一种药物叫米拉贝隆（Mirabegron），这种药物于2012年被美国食品药品监督管理局（FDA）批准上市，用于治疗膀胱过度活动症，也就是尿频和尿失禁。有研究显示，它能显著激活健康人体内褐色脂肪的活动，从而多消耗13%的能量。

模拟寒冷的药物也可能不久就会出现。美国加利福尼亚大学的一个研究小组发现，在寒冷环境中，身体会向被称为巨噬细胞的免疫分子发出信号，这种信号会引发白色脂肪褐色化。向小鼠注射这些信号分子之后，不需要寒冷的环境就能引发相同的免疫反应，小鼠消耗的热量增加10%。如果出现药物支持，再结合寒冷暴露，共同增加褐色脂肪对身体的影响，很可能会成为褐色脂肪减肥建议的支柱。虽然褐色脂肪并非是神奇子弹，但保守估计如果一天多燃烧100卡路里，一个月也能减轻一斤体重。

科学家还在研究另外一种方法，在实验室将人体的白色脂肪转化为褐色脂肪，然后再移植回体内。2010年，美国哈佛医学院乔斯林糖尿病中心肥胖和技术研究部门的主管曾玉华从小鼠体内提取了脂肪前体和白色脂肪组织，加入会影响它们变成褐色脂肪的蛋白，然后将处理过的脂肪注射入小鼠体内，在体内发展成褐色脂肪。曾玉华的团队已经确定，人体脂肪细胞具有相同的机制，或许日后也可以用这种方式增加人体的褐色脂肪含量。

对于褐色脂肪的未来，西蒙斯非常乐观。随着热成像技术的发展，日后科学家能更好地监测褐色脂肪，甚至可能成为例行检查。体内褐色脂肪的含量以及活跃情况可以给你提供一个代谢健康的指标，告诉你是否有体重增加的风险。

寒冷能激活人体内的褐色脂肪，促进脂肪燃烧，从而减轻体重

寒冷可以帮你燃烧更多的卡路里，但是也可能会让你吃得更多