《自然》子刊：你是胖還是瘦，真的和星座有關

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撰文｜王怡博

審校｜clefable

假如你仍在亦步亦趨地跟著別人減肥，不如讓自己相信一群日本科學家近期發表在《自然·代謝》（Nature Metabolism）上的一項研究：根據他們的研究證據，我們在母體內成為受精卵後，便可能再也無法決定自己以後會偏胖還是偏瘦。

因為人體棕色脂肪組織的代謝命運，已經預先由受孕季節決定了。確切地說，受孕前暴露在寒冷環境中可能會使你的身體“預先程式設計”一種能力，能夠在之後的幾十年裡盡情燃燒攝入的卡路里。

為什麼在意棕色脂肪

脂肪或脂肪組織一般被認為是個儲存能量的場所，但還有另外一類細胞：棕色脂肪細胞。這些細胞除較小的脂滴外，含有數量非常多的線粒體。正是線粒體中的鐵元素使含有這些細胞的組織呈棕色，即棕色脂肪組織。這樣的脂肪不能有效儲存能量，反而會將能量耗散出去或轉化為熱量。

至於我們為何會演化出棕色脂肪組織，美國洛克菲勒大學分子代謝實驗室的保羅·科恩（Paul Cohen）說，很可能是為了保護新生兒，以免體溫過低，而體溫過低對新生兒來說是生命的主要威脅。事實上，我們生來就擁有預先已形成的棕色脂肪，它可以產生熱量，因而也被稱作“產熱脂肪”。科學家曾用熱成像技術探測身體的“熱源”，由此“看見”了棕色脂肪的位置，比如位於肩胛骨間的棕色脂肪組織。

用熱成像技術探測小鼠的棕色脂肪組織。圖片來源：Harshaw et al., PLOS One, 2014

除了發育過程中預先形成的棕色脂肪外，哺乳動物還含有由環境誘發形成的棕色脂肪，有助於生物體在嚴酷環境中生存。小鼠這樣的齧齒動物也是如此，因此可以在6攝氏度的環境裡快活地生活下去。

此前很長一段時間裡，人們一直認為棕色脂肪只存在於新生兒中，用來維持體溫，隨著幼兒或幼崽成年便會消失不見。直到2009年，科學家讓一些健康的成年受試者在熱中性（thermo-neutral）條件下或暴露於寒冷環境中幾個小時後，接受正電子發射斷層掃描（PET）-計算機斷層掃描（CT），才意識到冷環境誘導產生了棕色脂肪，且它們出現在人體頸部區域。後來，科恩和同事透過研究證實，棕色脂肪會隨年齡增加而減少，在超重和肥胖者身上不太常見。

冷一冷的好處

2018年，瑞士蘇黎世聯邦理工學院教授克里斯蒂安·沃爾夫魯姆（Christian Wolfrum）領導的國際研究團隊也對環境因素會如何影響代謝，尤其是在能量代謝中起重要作用的棕色脂肪細胞很感興趣。

沃爾夫魯姆與來自蘇黎世大學醫院的同事一起分析了該醫學在2007-2015年間收集的、約8440名成年患者的正電子發射斷層掃描-計算機斷層掃描影像，注意到相較於1月至6月出生的人（意味著受孕時間是在一年內溫度較高的季節），7月至11月出生的人（意味著受孕時間是在一年內溫度較低的季節）的棕色脂肪組織活性顯著更高。也就是說，受孕前的環境溫度與棕色脂肪細胞的活性之間存在相關性。

為了證明這一點，沃爾夫魯姆帶著同事在小鼠身上做了測試。他們先是將雄性小鼠暴露於8攝氏度的寒冷環境中，而後使它恢復至23攝氏度，接著與未暴露於寒冷環境的雌性小鼠進行交配。結果發現，這樣做會讓那些雄性小鼠的後代擁有更好的代謝水平，棕色脂肪組織活性顯著增強，更能適應外界環境。重要的是，這些小鼠後代面對高脂飲食的誘惑，有了更強的抵抗能力，體重基本保持。但僅讓雌性小鼠在與雄性交配前處於寒冷環境中，並沒有產生類似的結果。

接著，透過體外受精和對小鼠精子進行表觀遺傳學分析，研究者最終證明，交配前暴露於寒冷環境的雄性小鼠是透過改變精子的表觀遺傳模式，將所處的環境溫度資訊傳遞給後代，進而影響後代的發育和代謝。沃爾夫魯姆和同事在小鼠實驗中得到的結論還不能直接完全應用在人類身上，還需要比較夏季和冬季時人類精子的表觀遺傳變化。

棕色脂肪組織的PET-CT影像。圖片來源：wikimedia commons/public domain

類似地，現在來自日本東京大學、東北大學、北海道大學等機構的研究者合作探究了人類受孕前暴露的環境因素是否也會影響後代的代謝，如棕色脂肪組織的活性。

他們評估了4個獨立的佇列，共500多名受試者。利用受試者的出生日期反推受孕的大致時間，並結合天氣資料、代謝活動、能量消耗、身體質量指數（BMI）、棕色脂肪水平等指標，尋找其中可能存在的相關性。他們發現，受孕季節對個體的代謝健康有持久影響。比如，與夏季或春季受孕的人相比，在寒冷月份受孕的人，體內棕色脂肪含量更高，日常能量消耗也更高，身體質量指數則更低，內臟周圍脂肪積累也更少。

但相比於小鼠，研究者很難在實驗中確定對棕色脂肪的跨代啟用是源自母親還是父親，目前也只能這兩種機制都有可能。另外，這項研究的侷限性還在於，受試者所在的地理範圍僅限於日本。研究結論是否能直接套在其他地區還需要後續研究。

重要的是，研究還將受孕季節透過棕色脂肪活性間接與身體質量指數聯絡在了一起。但問題在於，對棕色脂肪的調控能用來對抗肥胖嗎？

因果關係？

棕色脂肪組織在能量代謝中扮演著重要的角色，而代謝影響著人體能量輸入與消耗之間的平衡，自然會被我們拿來抵抗體重增加。但事實卻沒有這麼明朗。

有研究透過小鼠實驗證明，假如有一種藥物能調節棕色脂肪的產熱功能，就可能開發出一種透過增加能量消耗來對抗肥胖的療法，而不是僅靠抑制食慾。但也有小鼠研究表明，隨著棕色脂肪組織活性增加，更多能量被消耗的同時，小鼠還會攝入更多能量來彌補。這樣就達不到減肥的效果了。

現在還無法確定棕色脂肪與肥胖之間是否存在因果關係，洛克菲勒大學的科恩說，也分辨不出哪個是因哪個是果。但毫無異義的是，隨著棕色脂肪活性增加，肥胖相關的代謝綜合徵，包括糖尿病、高血壓等的情況都顯著轉好。

參考連結：

https://www.nature.com/articles/s42255-025-01249-2

https://www.nature.com/articles/s41591-018-0102-y

https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2018/07/environmental-impact-passed-on-to-offspring.html

https://www.popsci.com/health/weight-determined-by-conception-time-of-year/

https://www.youtube.com/watch?v=HVfMPvHSzgU&t=1s