为了证明这些好处确实是PGC1-α带来的,科学家们用基因工程的方法制造出一种变异小鼠,其体内的PGC1-α因子自始至终都要比对照组高,无需锻炼。结果两组小鼠的健康状况有着显著的差异,实验组小鼠的2型糖尿病发病率要比对照组低很多,年老时不容易变胖,寿命也更长。
那么,PGC1-α能直接拿来做药吗?恐怕不行,因为这是一个转录调节因子,能够影响很多基因的表达,功能太不专一了,谁知道会有什么副作用?于是,科学家们决定再进一步、研究一下PGC1-α到底影响了哪些基因的功能。美国哈佛大学医学院癌症研究所的布鲁斯·斯皮尔格曼(Bruce Spieflellnan)博士及其团队通过实验发现,PGC1-α能够催化一系列生化反应,促使肌肉细胞释放出一种名为鸢尾素(irisin)的荷尔蒙,将普通的白色脂肪细胞转变成棕色脂肪细胞:正是由于这个变化,导致了运动后基础代谢水平的提升,从而消耗了更多的能量。
斯皮尔格曼博士将研究结果写成论文,发表在今年1月26日出版的《自然》(Nature)杂志上。要想看懂这篇文章,首先必须弄清楚两种不同颜色的脂肪细胞到底是怎么回事。众所周知,脂肪细胞的主要功能,是储存脂肪,正是那些脂肪分子让脂肪细胞呈现白色。但是,科学家发现,小鼠体内有些脂肪却是棕色的,原因在于这些脂肪细胞内含有超大量的线粒体,再加生细胞间丰富的毛细血管,使得这种脂肪细胞呈现棕色。线粒体和毛细血管都与能量代谢有关,这两个特征让科学家怀疑这种棕色脂肪的功能是产生热量,事实证明科学家猜对了。
原来,不知是何原因,小鼠没有进化出“哆嗦”的功能。凡是在大冷天出过门的人都知道.人遇寒都会哆嗦,也就是肌肉不自主地收缩,以此来产生热量,帮助人体抵脚寒冷。小鼠不会哆嗉,它们靠的就是体内含有的大量棕色脂肪,这些脂肪细胞能够不断地消耗能量,产生热量,帮助小鼠保持体温。
后来发现,刚出生的人类婴儿体内也含有少量棕色脂肪,大概占体重的5%二右。这是因为婴儿体积小,表面积和体积之比相对较大,散热快,再加上婴儿的肌肉不健全,尚不具有哆嗦的能力,所以棕色脂肪就派上了用场,长大后人就不需安这个了,棕色增肪的含量便越来越少。事实上,科学家们以前一直认为成年人体内是没有棕色脂肪的,但后来的研究发现成年人体内也有极少量的棕色膳肪,主要存在于后背、脊椎两侧,脖子两倒和肩窝处,只有用特殊的仪器才能“看见”它们。
棕色脂肪的含量因人而异,差异非常显著,也许这就是为什幺有的人看上去很瘦,却特别禁冻的原因。