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) 與 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) 及體脂率呈負相關。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) 是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 | 少 | 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
- 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)
- 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)
- Cannon, B., & Nedergaard, J. (2004). Brown adipose tissue: function and physiological significance. Physiological Reviews. (生理特性與 UCP1 機制)