1、白色脂肪(white adipose tissue, WAT)
占身体含量15~25%不等,依性别与个人胖瘦又会有个体差异。白色脂肪主要功能为存储能量,将身体经过消化吸收后,多出来的能量储存在白色脂肪细胞里的「油滴」里,白色脂肪细胞有着单粒巨大的油滴,巨大脂质滴推挤其他细胞内容物,为了储存,能将自身容量扩张超过一千倍。油滴并不限于存在脂肪细胞上,它是每个细胞的紧急备用粮食库,但因为白色脂肪细胞专职储存,而有着巨大的油滴。当人体的葡萄糖与肝糖含量过低,无法让细胞取得时,身体会寻找脂肪并将其转换为所需的能量。脂肪平时不易取得、消耗,却能默默储存大量能量。
白色脂肪同时也是身体里瘦素( Leptin )的主要分泌合成来源,瘦素是一种肽类激素,在促进人体脂肪燃烧、分解的方面起著关键的作用,能刺激中枢让人降低食欲、抑制饥饿,让脂肪减少,对人体肥胖与其他生理作用有着关键的作用,也引起学界的热切关注。瘦素分泌过低,会导致肥胖、持续饥饿。同样身为脂肪细胞,棕色和米色脂肪细胞虽然也会分泌瘦素和脂联素。但相对于白色脂肪而言,它们占身体比例太少,因此棕色和米色脂肪不太可能成为人体循环中瘦素、脂肪分泌蛋白激素(脂联素)的主要分泌来源。
太多白色脂肪会导致肥胖,以及许多相关慢性病,像是第二型糖尿病、三高、心脏病风险、脂肪肝、癌症……。也因现在审美观念影响,白色脂肪变得人人喊打,恨不得甩多少是多少。脂肪堆积不完全是坏事,若身体不将能量以脂肪的形式储存起来,消化后多余的碳水化合物、糖、脂肪、蛋白质便会透过血管在身体流窜,堆积在不该堆积的地方,严重损害器官功能。
2、棕色脂肪(brown adipose tissue, BAT)
棕色脂肪占身体含量低,约占成人身体不到5%。它与白色脂肪起源于完全不同的干细胞分支,棕色脂肪起源于骨骼肌发育,由交感神经支配,在锁骨上、颈部以及脊柱中能观察到它们的身影。因其燃烧脂肪的能力惊人,时常与减肥、糖尿病、代谢相关研究议题扯上关系,而被称为「好的脂肪」。棕色脂肪因为含有大量致密的粒腺体而在外观上呈现棕色,不像白色脂肪具有巨大的油滴,棕色脂肪有着较小的油滴,没有被推到边边压扁的细胞核。
由于棕色脂肪的粒线体里具有大量活性热生成素(发现者称为解偶联蛋白,现称为UCP1或解偶联蛋白1),因此棕色脂肪成为身体里唯一可以燃烧脂肪的部位,每单位组织具有很大的产热潜力,能快速燃烧脂肪产生热能,提供除了肌肉颤抖生热之外的第二种升温方式,也就是非颤抖性生热作用。棕色脂肪燃烧能量产热是最有效率的生热方式,它们效率超高。
棕色脂肪一开始在新生儿身上含量较多,长大成人后数量会渐渐消退,原因是新生儿肌肉含量少,比较难透过肌肉颤抖的方式生热,此时就靠棕色脂肪产热维持婴儿体温恒定而不至于失温。棕色脂肪也协助小型哺乳类动物产热,在野外冬眠度过漫长的冬季。
棕色脂肪普遍被认为能够消耗白色脂肪,且在葡萄糖代谢与燃烧静止脂肪组织上具有高代谢活性,为身体能量、温度平衡、体重控制的重要组织,也被视为肥胖和第二型糖尿病的潜在治疗手段而受到许多学者追捧。棕色脂肪对寒冷刺激敏感,温度会影响其活性。在高纬度的人身上较容易观察到其生热反应,来自热带地区的人棕色脂肪比较不活跃。另外一个研究也显示,在过重、年龄较长的人身上,棕色脂肪对葡萄糖摄取率降低了约10倍左右。
3、米色脂肪(beige adipose tissue, BAT)
较晚被发现的脂肪组织,为白色脂肪细胞与棕色脂肪细胞的中间表型,大部分混在白色脂肪里,由白色脂肪褐变(褐化)产生。与棕色脂肪同样具有UCP1,因而从储存能量的白色脂肪转为释放能量的脂肪细胞。具有较白色脂肪多的粒腺体,外观呈现米棕色,同样具小粒的油滴。
尽管这些米色脂肪的UCP1基因表达的基础水平非常低,但仍具有显著的产热能力,并启动与棕色脂肪等效的强大的化学产能、代谢功效。尽管棕色细胞与米色细胞从不同的细胞起源发育而来,但它们显示出相似的生热特性,同样影响能量、体温调节。棕色脂肪和米色脂肪的生热作用会增加能量消耗,并防止肥胖,而如何将白色脂肪转变为米色脂肪也同样成为学者研究的目标。