威斯康辛大學研究發現，棕色脂肪中「血基質」的生成對於維持新陳代謝扮演關鍵角色，若此分子機制受損，恐導致支鏈胺基酸累積與肥胖、糖尿病相關代謝問題，為未來藥物研發開啟新方向。
威斯康辛大學醫學暨公共衛生學院（University of Wisconsin School of Medicine and Public Health）研究團隊近日在小鼠實驗中取得突破性進展，成功識別出棕色脂肪組織（俗稱棕色脂肪）燃燒卡路里與維持代謝健康的關鍵分子機制，為治療肥胖症及糖尿病帶來全新策略。
棕色脂肪是一種特殊脂肪組織，透過燃燒能量產生熱能。研究發現，一種名為「血基質」（heme）的分子對於棕色脂肪的產熱功能至關重要，而棕色脂肪細胞內部正是血基質的主要生產來源。實驗證實，若阻斷棕色脂肪內部血基質的生成，其燃燒能量的能力將大幅下降，同時會導致一系列代謝中間產物的異常累積，這些現象與肥胖症及糖尿病患者體內的代謝狀態相似。
研究團隊進一步觀察到，當血基質生物合成減緩時，支鏈胺基酸（branched-chain amino acids, BCAAs）的中間產物如丙醯輔酶A（propionyl-Coenzyme A）會異常累積，進而觸發導致能量燃燒減少的「解偶聯蛋白1」（Ucp1）表達下調。參與這項研究的助理教授安德莉亞·加爾莫齊（Andrea Galmozzi）表示：「棕色脂肪組織中的血基質合成，對於維持支鏈胺基酸水平的平衡至關重要。」
一般情況下，暴露於寒冷環境會促使組織吸收循環中的支鏈胺基酸，使其濃度下降；然而，在棕色脂肪無法合成血基質的小鼠體內，這種下降現象顯著減弱，顯示牠們未能如預期般利用支鏈胺基酸。
這項研究為目前減重藥物（如GLP1受體促效劑）的限制提供了潛在解決方案。目前肥胖患者透過GLP1減重的效果，常優於同時患有糖尿病的肥胖患者。威斯康辛大學研究團隊成員狄倫·杜爾（Dylan Duerre）指出，恢復特定酵素的正常表達，或許能提升代謝流，減少支鏈胺基酸累積，進而改善嚴重代謝疾病、胰島素敏感性及葡萄糖失調等問題。
相關研究成果已發表於國際學術期刊《自然代謝》（Nature Metabolism）。根據《威斯康辛州衛生服務部》數據，威斯康辛州約有36%人口罹患肥胖症，9%人口診斷出糖尿病，突顯代謝性疾病的嚴峻挑戰。未來研究將聚焦於血基質生成減少的具體影響及深層分子機制，以期開發出透過增加能量消耗來治療肥胖及糖尿病的新型療法。