2024年4月22日,贝斯以色列女执事医疗中心和哈佛大学医学院,以及霍华德-休斯医学研究所的研究人员在Cell发表题为BCAA-nitrogen flux in brown fat controls metabolic health independent of thermogenesis的文章。
棕色脂肪组织(BAT)以产热而闻名。啮齿动物研究表明,BAT产热增强与能量消耗增加、体重减轻和葡萄糖稳态改善密切相关。然而,人类BAT对2型糖尿病具有保护作用,与体重无关。这种分离的机制尚不清楚。
在此,该研究报道了BAT中支链氨基酸(BCAA)的线粒体分解代谢受损,通过删除线粒体BCAA载体(MBCs),在不影响能量消耗和体重的情况下可引起全身胰岛素抵抗。棕色脂肪细胞在线粒体中分解代谢BCAA,作为非必需氨基酸和谷胱甘肽生物合成的氮供体。BAT中线粒体BCAA氮通量受损导致氧化应激增加,肝脏胰岛素信号传导减少,循环BCAA衍生代谢产物减少。高脂肪饮食减弱了BAT中BCAA氮通量和代谢产物的合成,而冷激活的BAT增强了合成。这项工作揭示了一种代谢产物介导的途径,BAT通过该途径控制产热以外的代谢健康。