酯交换棕榈油通过诱导棕色脂肪组织白化及功能损伤加剧高脂饮食小鼠代谢紊乱

《British Journal of Nutrition》：Interesterified Palm Oil Consumption Drives Brown Adipose Tissue Whitening and Functional Impairment in High-Fat Diet Mice

　　本研究聚焦于高脂饮食背景下，棕榈油（PO）及其酯交换形式（IPO）对棕色脂肪组织（BAT）功能的负面影响。研究人员通过动物实验发现，IPO摄入会驱动BAT的“白化”进程，表现为脂质浸润、产热关键基因UCP1下调、内质网应激及炎症反应加剧，最终导致胰岛素抵抗和葡萄糖耐受不良。该研究揭示了特定膳食脂肪的结构特性（如脂肪酸sn-2位酯化程度）在代谢性疾病发展中的重要作用，为超加工食品的健康风险评估提供了新依据。

　　

在全球肥胖流行态势日益严峻的今天，超加工食品的广泛消费被认为是推高肥胖及相关代谢性疾病风险的关键因素之一。这类食品不仅营养构成不均衡，更常含有大量经过工业改造的油脂成分，如棕榈油及其通过酯交换技术改性得到的酯交换棕榈油。自反式脂肪酸被严格监管后，棕榈油和酯交换棕榈油在食品工业中的应用显著增加，但其长期健康效应，特别是对能量代谢的关键调节者——棕色脂肪组织的影响，尚不明确。棕色脂肪组织因其富含线粒体解偶联蛋白1（UCP1），能通过非颤抖性产热消耗大量能量，而被视为对抗肥胖的潜力靶点。然而，在肥胖状态下，棕色脂肪细胞会发生“白化”，即形态和功能向白色脂肪细胞转变，脂滴由多房变为单房，产热能力下降，这一过程可能进一步加剧代谢失衡。那么，日常生活中广泛摄入的棕榈油和酯交换棕榈油，是否会加速棕色脂肪组织的白化进程，从而恶化肥胖相关的代谢问题呢？发表在《British Journal of Nutrition》上的一项研究为此提供了重要线索。

为了回答上述问题，研究团队设计了一项动物实验。他们采用C57BL/6雄性小鼠作为模型，将其随机分为四组，分别接受标准对照饮食（C）、以猪油为主的高脂饮食（HF）、以普通棕榈油（PO）为主的高脂饮食（HFP）以及以酯交换棕榈油（IPO）为主的高脂饮食（HFI），干预周期为8周。研究过程中，通过核磁共振（NMR）分析体成分，口服葡萄糖耐量试验（OGTT）和腹腔胰岛素耐量试验（IITT）评估糖代谢功能，酶联免疫吸附测定（ELISA）检测血清炎症因子和脂肪因子水平，同时结合组织学染色（如H&E染色）、免疫组织化学/免疫荧光（检测UCP1、VEGF-A、Perilipin-1、F4/80等蛋白）以及实时定量逆转录聚合酶链式反应（RT-PCR，分析Ucp1、Pparγ、Prdm16、Pgc1α、Tnfα、Il6、Chop、Atf4等基因mRNA表达）等多种技术手段，系统评价了不同油脂对小鼠代谢表型及棕色脂肪组织形态功能的影响。

棕榈油与酯交换棕榈油导致更显著的体重增加、脂肪堆积和糖代谢紊乱

研究发现，与HF组相比，摄入HFP和HFI饮食的小鼠体重增长更显著，体脂百分比更高，尤其是腹膜后和肠系膜脂肪垫增加，而皮下脂肪减少，这种脂肪分布模式与更差的代谢结局相关。在糖代谢方面，HFP和HFI组小鼠在OGTT和IITT中均表现出更高的血糖曲线下面积（AUC），表明葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性受损更为严重。血清学检测显示，HFI组小鼠的 leptin（瘦素）和IL-6（白介素-6）水平显著高于HF组，提示系统性炎症状态加剧。

棕榈油与酯交换棕榈油加剧棕色脂肪组织脂质浸润与血管减少

对肩胛间棕色脂肪组织（iBAT）的形态学分析揭示了关键变化。对照组小鼠的iBAT呈现典型的棕色脂肪细胞多房脂滴结构，而所有高脂饮食组均出现了明显的“白化”现象，即脂滴变为单房状，细胞间距增大，核密度（QA）降低，其中HFI组的变化最为显著。免疫荧光染色显示，与产热和血管生成相关的VEGF-A（血管内皮生长因子A）蛋白表达在高脂饮食组下调，而与脂滴稳定相关的Perilipin-1蛋白表达上调，这共同反映了组织血管化不足和脂质储存增加的白化特征。

棕榈油与酯交换棕榈油通过抑制产热作用加剧棕色脂肪组织白化

功能研究表明，饮食诱导的BAT白化直接削弱了其产热能力。红外热成像显示，HFP和HFI组小鼠的体表温度低于HF组。在分子水平上，所有高脂饮食组iBAT中UCP1蛋白表达均下降。更重要的是，关键产热和棕色脂肪特征基因的表达受到广泛抑制：β3-肾上腺素能受体（β3ar）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ（Pparγ）、PR结构域包含蛋白16（Prdm16）、过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α（Pgc1α）以及Ucp1的mRNA表达均显著下调，且在HFI组中抑制程度最深。这表明PO和IPO，特别是后者，严重破坏了BAT维持其产热表型和功能所必需的基因调控网络。

棕榈油与酯交换棕榈油加剧棕色脂肪组织炎症与内质网应激

研究进一步探讨了BAT微环境的改变。巨噬细胞标记物F4/80的免疫组化染色显示，HFI组iBAT中炎症浸润最为明显。促炎细胞因子肿瘤坏死因子α（Tnfα）和白介素6（Il6）的mRNA表达在HFP和HFI组中显著升高。此外，内质网（ER）应激相关基因的表达也被激活：转录激活因子4（Atf4）、C/EBP同源蛋白（Chop）以及生长阻滞和DNA损伤诱导蛋白45（Gadd45）的mRNA水平在HFI组中上调最为显著，表明IPO摄入诱发了更强烈的内质网应激和潜在的细胞凋亡信号，这为BAT功能障碍和炎症提供了机制解释。

综上所述，本研究清晰地表明，在高脂饮食背景下，摄入棕榈油，尤其是其酯交换形式，会通过多种机制驱动棕色脂肪组织的白化进程和功能衰退。这种损害不仅体现在组织形态向白色脂肪转变、脂质代谢异常、产热能力下降，还涉及局部炎症反应加剧和内质网应激激活。这些变化共同导致了全身性的糖代谢紊乱和肥胖加剧。该研究的重要意义在于，它首次系统比较了PO和IPO对BAT功能的差异化影响，并揭示了酯交换工艺改变脂肪分子结构（如增加sn-2位饱和脂肪酸比例）可能带来的额外代谢风险。研究结果警示，膳食脂肪的质量和结构，而不仅仅是数量，对代谢健康具有深远影响。在超加工食品泛滥的当下，该研究为重新评估棕榈油及其改性产品在食品工业中的广泛应用提供了重要的科学依据，提示公众和产业界需对这类油脂的潜在健康风险保持警惕。