114年:營養營養學(2)

下列有關脂肪組織敘述,何者正確?

A肥胖者含有棕色脂肪量多於體重正常者
B相較於白色脂肪組織,棕色脂肪組織較可增加胰島素敏感度
C白色脂肪組織的uncoupling protein 1含量多於棕色脂肪組織
D棕色脂肪組織的mitochondria含量少於白色脂肪組織

詳細解析

本題觀念:

本題考查脂肪組織的生理特性與分類,重點在於區分白色脂肪組織 (White Adipose Tissue, WAT)棕色脂肪組織 (Brown Adipose Tissue, BAT) 的形態、功能及代謝差異。

  • 白色脂肪 (WAT):主要功能為能量儲存(以三酸甘油酯形式),細胞內含有一個巨大的單房(unilocular)脂滴,粒線體極少,主要分泌 Adipokines(如 leptin, adiponectin)。過多的內臟白色脂肪堆積與胰島素阻抗(Insulin Resistance)高度相關。
  • 棕色脂肪 (BAT):主要功能為產熱(Thermogenesis),細胞內含有多個小脂滴(multilocular),富含大量粒線體(含有鐵質的細胞色素,故呈棕色),且特異性表現去偶合蛋白 1 (Uncoupling Protein 1, UCP1),能消耗葡萄糖與脂肪酸產生熱能,有助於改善代謝健康。

選項分析

  • A. 肥胖者含有棕色脂肪量多於體重正常者

    • 錯誤。研究顯示,成年人體內的棕色脂肪活性及含量與身體質量指數 (BMI)體脂率負相關。肥胖者通常具有較少或活性較低的棕色脂肪,而體型消瘦者(Lean subjects)較容易偵測到活躍的棕色脂肪。
    • 推論:肥胖者體內堆積的是白色脂肪,棕色脂肪反而較少。
  • B. 相較於白色脂肪組織,棕色脂肪組織較可增加胰島素敏感度

    • 正確。棕色脂肪在活化時會大量攝取血液中的葡萄糖和脂肪酸進行產熱,這有助於降低血糖並改善血脂。多項研究證實,棕色脂肪的活性與較高的胰島素敏感度 (Insulin Sensitivity) 相關;相反地,過多的白色脂肪(特別是內臟脂肪)會分泌發炎物質(如 TNF-α, IL-6),導致胰島素阻抗。
    • 機制:BAT 透過 UCP1 消耗能量,促進葡萄糖處置 (Glucose disposal),從而提升全身性的胰島素敏感性。
  • C. 白色脂肪組織的 uncoupling protein 1 含量多於棕色脂肪組織

    • 錯誤UCP1 (Thermogenin)棕色脂肪的標誌性蛋白,位於粒線體內膜,負責將氧化磷酸化過程解偶合以產生熱能。白色脂肪幾乎不表現 UCP1(除非經過「褐變」轉化為米色脂肪 Beige fat,但其基礎含量仍遠低於典型棕色脂肪)。
  • D. 棕色脂肪組織的 mitochondria 含量少於白色脂肪組織

    • 錯誤棕色脂肪之所以呈現「棕色」,正是因為其細胞內含有大量富含血紅素/細胞色素的粒線體 (Mitochondria)。白色脂肪細胞主要被巨大的脂滴佔據,細胞質被擠到邊緣,粒線體數量非常稀少。

答案解析

正確答案是 B。棕色脂肪具有高代謝活性,能消耗能量並改善葡萄糖代謝,因此相較於主要負責儲存能量且過量時易引起發炎的白色脂肪,棕色脂肪更能提升胰島素敏感度。

核心知識點

考生應熟記以下 BAT vs. WAT 的對比表格,此為營養師與醫學考試常見考點:

特性白色脂肪 (WAT)棕色脂肪 (BAT)
主要功能儲存能量、隔熱、緩衝產熱 (Thermogenesis)、消耗能量
脂滴形態單房 (Unilocular,一大滴)多房 (Multilocular,多小滴)
粒線體數量極多 (富含細胞色素)
標誌蛋白Leptin (瘦素) 為主UCP1 (去偶合蛋白 1)
與肥胖關係正相關 (肥胖者多)負相關 (肥胖者少)
代謝影響過多易致胰島素阻抗提升胰島素敏感度、改善代謝

參考資料

  1. Stanford, K. I., et al. (2013). Brown adipose tissue regulates glucose homeostasis and insulin sensitivity. Journal of Clinical Investigation. (證實 BAT 移植可改善胰島素敏感度)
  2. Cypess, A. M., et al. (2009). Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans. NEJM. (證實 BMI 與 BAT 活性呈負相關)
  3. Cannon, B., & Nedergaard, J. (2004). Brown adipose tissue: function and physiological significance. Physiological Reviews. (生理特性與 UCP1 機制)