褐色脂肪細胞
(brown fat cell)


〇褐色脂肪細胞とは

褐色脂肪細胞は、多胞の脂肪滴(白色脂肪細胞は1つ)を持った褐色の脂肪細胞である。新生児や冬眠中の動物に多く見られ、脂肪を分解して熱を産生する働きを持っている。発生時から褐色を示しているものと、交感神経の刺激に応答して褐色を帯びるものの二群に分けられる。冬眠をしない動物であるヒトは、年を重ねるにつれて褐色脂肪組織を減らしていく。褐色は、豊富に含まれるミトコンドリアの鉄の色である。

なお、褐色細胞腫とは名前が似ているだけで何の関係もない.



BAT

図1 Mouse体内における白色脂肪組織(WAT)と褐色脂肪組織(BAT)
 30度に順応したMouseの脂肪組織(左)に比べ、4度に順応したMouseでは脂肪組織が熱を産生するように褐色に変化したことがわかる。
 



〇体内での位置

ヒト体内に存在する褐色脂肪組織は、FDG-PET(Positron Emission Tomography)によって検出することができる。FDGはグルコースの1つのOHを陽電子(Positron)放出核種である18Fに置換した化合物であり、PETは陽電子を検出する装置である。FDGは褐色脂肪細胞などの代謝が活発な細胞に多く取り込まれる。

胎児の褐色脂肪組織の多くは肩甲骨の間、鎖骨の上、副腎・大動脈・心臓・膵臓・腎臓の周囲などに蓄積され、成人になると鎖骨の上と胸腔、傍脊髄に蓄積するようになる。


〇シグナル伝達

褐色脂肪細胞による熱の産生は、交感神経から放出されたノルアドレナリンが褐色脂肪細胞のβ3受容体(GPCR)に結合したシグナルから開始される。アデニル酸シクラーゼが活性化されてcAMP濃度が増加し、cAMPを結合して活性化したPKAが転写因子を活性化させることで、UCP1という脱共役タンパク質が合成されるようになる。

脱共役タンパク質は、ミトコンドリア内膜に存在するタンパク質のうち、プロトン勾配をATP合成以外の目的で利用するものを指す。UCP1はプロトン勾配のエネルギ―を熱の産生に用いるため、サーモゲニンとも呼ばれている。

またこのほかにも、ノルアドレナリンは脂肪分解を促進する働きを持つ。分解された脂肪は解糖系からクエン酸経路に入り、プロトン勾配を生み出すのに利用されている。

〇まとめ

・褐色脂肪細胞は、蓄積した脂肪を用いて熱を産生する細胞。

・ミトコンドリアがプロトン勾配から熱産生することを脱共役という。

・褐色は、ミトコンドリアに含まれる鉄の色である。





〇参考文献
Wikipedia
 褐色脂肪組織
 脱共役タンパク質