Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Тип жировой ткани
Type of adipose tissue
Коричневая жировая ткань (БАТ) или коричневый жир составляет жировой орган вместе с белой жировой тканью (или белым жиром). Коричневая жировая ткань встречается почти у всех млекопитающих. Классификация коричневого жира относится к двум различным популяциям клеток с похожими функциями. Первая имеет общее эмбриологическое происхождение с мышечными клетками и встречается в более крупных "классических" отложениях. Вторая развивается из белых адипоцитов, стимулируемых симпатической нервной системой. Эти адипоциты обнаруживаются в белой жировой ткани и также называются "бежевыми" или "brite" (от "brown in white" – "коричневый в белом"). Коричневая жировая ткань особенно обильна у новорожденных и у млекопитающих, впадающих в спячку. Она также присутствует и метаболически активна у взрослых людей, но её распространенность уменьшается с возрастом. Её основная функция – терморегуляция. Помимо тепла, вырабатываемого дрожащими мышцами, коричневая жировая ткань производит тепло посредством недрожащего термогенеза. Терапевтическое воздействие на коричневый жир для лечения ожирения человека является активной областью исследований. В отличие от белых адипоцитов, содержащих одну липидную каплю, коричневые адипоциты содержат многочисленные более мелкие капли и гораздо большее количество (содержащих железо) митохондрий, что придает ткани её цвет. Коричневый жир также содержит больше капилляров, чем белый жир. Они снабжают ткань кислородом и питательными веществами и распределяют выработанное тепло по всему организму.
Brown adipose tissue (BAT) or brown fat makes up the adipose organ together with white adipose tissue (or white fat). Brown adipose tissue is found in almost all mammals. Classification of brown fat refers to two distinct cell populations with similar functions. The first shares a common embryological origin with muscle cells, found in larger "classic" deposits. The second develops from white adipocytes that are stimulated by the sympathetic nervous system. These adipocytes are found interspersed in white adipose tissue and are also named 'beige' or 'brite' (for "brown in white"). Brown adipose tissue is especially abundant in newborns and in hibernating mammals. It is also present and metabolically active in adult humans, but its prevalence decreases as humans age. Its primary function is thermoregulation. In addition to heat produced by shivering muscle, brown adipose tissue produces heat by non shivering thermogenesis. The therapeutic targeting of brown fat for the treatment of human obesity is an active research field. In contrast to white adipocytes, which contain a single lipid droplet, brown adipocytes contain numerous smaller droplets and a much higher number of (iron containing) mitochondria, which gives the tissue its color. Brown fat also contains more capillaries than white fat. These supply the tissue with oxygen and nutrients and distribute the produced heat throughout the body.
Местоположение и классификация
Наличие бурого жира у взрослых людей было впервые обнаружено в 2003 году при проведении ПЭТ-сканирования FDG для выявления метастатических новообразований. Используя эти сканы и данные, полученные при вскрытиях, было идентифицировано несколько отложений. У младенцев отложения бурой жировой ткани включают: интерскапулярные, надключичные, надпочечниковые, перикардиальные, парааортальные, а также вокруг поджелудочной железы, почек и трахеи. Эти отложения постепенно приобретают характеристики белого жира по мере взросления. У взрослых при ПЭТ-сканировании FDG наиболее часто обнаруживаются надключичные, паравертебральные, медиастинальные, парааортальные и надпочечниковые отложения. Бурый жир у человека в научной и популярной литературе относится к двум популяциям клеток, определяемым как анатомическим расположением, так и клеточной морфологией. Обе популяции характеризуются наличием мелких липидных капель и многочисленных митохондрий, богатых железом, что и придает им коричневый цвет. "Классический" бурый жир обнаруживается в хорошо васкуляризированных отложениях в относительно постоянных анатомических областях, таких как между лопатками, вокруг почек, шеи, в надключичной области и вдоль спинного мозга. Этот тип меньше по объему и содержит множество мелких липидных капель. Бежевый жир – это адренергически индуцируемый тип клеток, рассеянный по всей жировой ткани. Он характеризуется большей вариабельностью в размере липидных капель и более высоким соотношением липидных капель к митохондриям, чем у белого жира, что придает ему светло-коричневый оттенок. В моделях на мышах и в человеческих органоидах было показано, что EPAC1 (exchange proteins directly activated by cAMP) избирательно увеличивает продукцию бежевого жира по сравнению с WAT.
BAT's presence in adult humans was discovered in 2003 during FDG PET scans to detect metastatic cancers. Using these scans and data from human autopsies, several deposits have been identified. In infants, brown adipose tissue deposits include: interscapular, supraclavicular, suprarenal, pericardial, para aortic and around the pancreas, kidney and trachea. These deposits gradually get more white fat like during adulthood. In adults, the deposits that are most often detected in FDG PET scans are the supraclavicular, paravertebral, mediastinal, para aortic and suprarenal ones. Brown fat in humans in the scientific and popular literature refers to two cell populations defined by both anatomical location and cellular morphology. Both share the presence of small lipid droplets and numerous iron rich mitochondria, giving the brown appearance. "Classical" brown fat is found in highly vascularized deposits in somewhat consistent anatomical locations, such as between the shoulder blades, surrounding the kidneys, the neck, and supraclavicular area, and along the spinal cord. This is the smaller of the two types and has numerous small lipid droplets. Beige fat is the adrenergically inducible cell type that is dispersed throughout adipose tissue. It has greater variability in lipid droplet size and a greater proportion of lipid droplets to mitochondria than white fat, giving it a light brown appearance. In mouse and human organoid models, EPAC1 (exchange proteins directly activated by cAMP) was reported to preferentially increase the production of beige fat relative to WAT.
Другие животные
Межкостный бурый жир обычно и ошибочно называют гибернирующей железой. Несмотря на распространенное мнение о том, что это железа, на самом деле это скопление жировой ткани, расположенное между лопатками грызунов и других мелких млекопитающих. Состоящий из бурого жира и разделенный на две доли, он напоминает примитивную железу, регулирующую выработку различных гормонов. Самые долгоживущие мелкие млекопитающие – летучие мыши (30 лет) и голые землекопы (32 года) – демонстрируют исключительно высокий уровень бурого жира и его активность. Однако, бурый жир вряд ли играет значительную роль в терморегуляции у многих крупных млекопитающих, поскольку ген UCP1, кодирующий ключевой термогенный белок ткани, был инактивирован в нескольких линиях (например, у лошадей, слонов, ламантинов, китов и даманов). Снижение отношения площади поверхности к объему у крупных видов уменьшает потерю тепла в холоде, снижая термогенные потребности, необходимые для поддержания температуры тела. Потеря UCP1 у других видов (например, у панголинов, броненосцев, ленивцев и муравьедов) может быть связана с отбором, благоприятствующим низкому уровню метаболизма.
The interscapular brown adipose tissue is commonly and inappropriately referred to as the hibernating gland. Whilst believed by many to be a type of gland, it is actually a collection of adipose tissues lying between the scapulae of rodentine mammals. Composed of brown adipose tissue and divided into two lobes, it resembles a primitive gland, regulating the output of a variety of hormones. The longest lived small mammals, bats (30 years) and naked mole rats (32 years), all have remarkably high levels of brown adipose tissue and brown adipose tissue activity. However, brown fat is unlikely to play a role in body temperature regulation of many large bodied mammals as the UCP1 gene, encoding for the key thermogenic protein of the tissue, has been inactivated in several lineages (e. g. horses, elephants, sea cows, whales and hyraxes). A reduced surface area to volume ratio among large bodied species decreases heat loss in the cold, diminishing thermogenic demands required to defend body temperatures. UCP1 loss in other species (e. g. pangolins, armadillos, sloths and anteaters) may be linked to selection pressures favouring low metabolic rates.