114年:護理基礎醫學(3)
與脂肪組織中促進脂肪分解（lipolysis）作用，下列何者最為相關？
A腎上腺素α1受體（adrenergic α1 receptor）
B腎上腺素β1受體（adrenergic β1 receptor）
C腎上腺素β2受體（adrenergic β2 receptor）
D腎上腺素β3受體（adrenergic β3 receptor）
詳細解析
本題觀念：
脂肪分解（lipolysis）是指脂肪組織（adipose tissue）中的三酸甘油酯（triglyceride）被分解成游離脂肪酸（free fatty acids）與甘油（glycerol）的過程。這個過程受到**腎上腺素（epinephrine）與正腎上腺素（norepinephrine）**的調控，透過不同亞型的腎上腺素受體（adrenergic receptors）發揮促進或抑制作用。
在脂肪細胞（adipocyte）上，最主要負責促進脂肪分解的受體是腎上腺素 β3 受體（adrenergic β3 receptor）。
名詞中文對照
| 英文/學名 | 中文 | 備註 |
|---|---|---|
| lipolysis | 脂肪分解 | 三酸甘油酯→游離脂肪酸 + 甘油 |
| adipose tissue | 脂肪組織 | 分白色脂肪（WAT）和棕色脂肪（BAT） |
| adrenergic β3 receptor | 腎上腺素 β3 受體 | 主要表現在脂肪組織，促進脂肪分解 |
| cAMP (cyclic AMP) | 環磷酸腺苷 | β 受體活化後的第二傳訊者 |
| PKA (protein kinase A) | 蛋白激酶 A | cAMP 的下游效應酵素 |
| hormone sensitive lipase (HSL) | 荷爾蒙敏感性脂肪酶 | PKA 磷酸化後活化，分解脂肪 |
| Gs protein | Gs 蛋白 | β 受體偶聯的 G 蛋白，活化腺苷環化酶 |
選項分析
(A) 腎上腺素 α1 受體（adrenergic α1 receptor）
- ❌ α1 受體偶聯 Gq 蛋白，活化磷脂酶 C（PLC），主要效應是血管收縮、瞳孔擴大等，對脂肪分解的作用相對不顯著或偏抑制。
(B) 腎上腺素 β1 受體（adrenergic β1 receptor）
- ❌ β1 受體主要分布在心臟，活化後增加心跳速率和收縮力。雖偶聯 Gs 蛋白也能增加 cAMP，但在脂肪組織的表現量遠低於 β3 受體，不是脂肪分解的主要媒介。
(C) 腎上腺素 β2 受體（adrenergic β2 receptor）
- ❌ β2 受體主要在支氣管平滑肌（bronchodilation，支氣管擴張）、子宮鬆弛、血管擴張。雖然脂肪組織有少量 β2 受體，尤其是人類皮下脂肪，但主要促脂肪分解作用仍屬 β3 受體。
(D) 腎上腺素 β3 受體（adrenergic β3 receptor） ✅ 正確答案
- ✅ β3 受體在**棕色脂肪（brown adipose tissue, BAT）和白色脂肪（white adipose tissue, WAT）**均高度表現，是驅動脂肪分解的主力受體：
- 兒茶酚胺（catecholamines）→ 活化 β3 受體
- β3 受體 → 偶聯 Gs 蛋白 → 活化腺苷環化酶（adenylyl cyclase）
- 腺苷環化酶 → cAMP 升高
- cAMP → 活化蛋白激酶 A（PKA）
- PKA → 磷酸化荷爾蒙敏感性脂肪酶（HSL）→ 促進三酸甘油酯水解
答案解析
腎上腺素受體的分型與主要功能整理：
| 受體亞型 | 偶聯蛋白 | 主要分布 | 主要效應 |
|---|---|---|---|
| α1 | Gq | 血管、虹彩肌 | 血管收縮、瞳孔擴大 |
| α2 | Gi | 突觸前神經末梢、血小板 | 抑制 NE 釋放、抑制脂肪分解 |
| β1 | Gs | 心臟 | 心跳加速、心收縮力增強 |
| β2 | Gs | 支氣管、子宮、血管 | 支氣管擴張、子宮放鬆 |
| β3 | Gs | 脂肪組織（BAT/WAT） | 促進脂肪分解、促進產熱 |
在棕色脂肪中，β3 受體活化除了啟動脂肪分解外，還促進解偶聯蛋白 1（uncoupling protein 1, UCP1）表現，使脂肪酸氧化產生的能量以熱能散失（非顫抖性產熱，non-shivering thermogenesis）。
核心知識點
- β3 受體 = 脂肪分解的主開關，主要在脂肪組織
- 訊號路徑：β3-AR → Gs → cAMP↑ → PKA → HSL 磷酸化 → 脂解
- α2 受體抑制脂肪分解（與 β3 相拮抗）
- β3 受體促效劑（agonist）在臨床上曾研究用於肥胖症治療
- 肥胖時 β3 受體下調（downregulation）→ 兒茶酚胺抵抗 → 脂肪分解困難
臨床重要性
護理師在照護以下病患時，理解此機制有臨床意義：
- 嗜鉻細胞瘤（pheochromocytoma）病患：腎上腺髓質腫瘤大量分泌腎上腺素，可能導致脂肪快速分解、體重下降，護理師觀察體重、血糖時需留意
- 糖尿病酮酸中毒（diabetic ketoacidosis, DKA）：胰島素缺乏時，交感神經活性增加，β3 受體被刺激，脂肪大量分解 → 大量游離脂肪酸 → 酮體形成，是 DKA 的重要機制之一
參考資料
- β-Adrenoceptor Signaling Networks in Adipocytes for Recruiting Stored Fat and Energy Expenditure - PMC
- JCI Insight - β3-Adrenergic receptors regulate human brown/beige adipocyte lipolysis and thermogenesis
- β3-Adrenergic receptor downregulation leads to adipocyte catecholamine resistance in obesity - PMC