當我們沐浴在署夏的陽光中時，很容易想當然地以為人類也準備好應付冬季的寒冷，如穿起衣櫃中的大衣，此外開啟家庭暖氣係統可進一步抵抗溫度下降。並不是所有的溫血動物都是如此幸運的。比如，當遭遇低溫時，小鼠依賴它們的肩胛骨之間的一種特定的器官來產生熱量。這種器官是由被稱作棕色脂肪細胞的特定脂肪細胞組成的。在一項研究中，來自美國賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的研究人員詳細地描繪了讓這些棕色脂肪細胞釋放熱量所必需的一種分子，即組蛋白去乙酰化酶3(HDAC3)。相關研究結果在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Histone deacetylase 3 prepares brown adipose tissue for acute thermogenic challenge”。

在體內，棕色脂肪細胞燃燒糖和脂肪產生熱量。人們已將其注意力放在這些細胞上，這是因為它們燃燒的一些糖和脂肪是被儲存在身體中的，而且可能導致白色脂肪增加，從而增加肥胖產生的風險。

在小鼠體內，這種棕色脂肪組織依賴於一種被稱作解偶聯蛋白1(UCP1)的分子。該分子像一種加熱元件那樣發揮作用。缺乏UCP1基因的小鼠即便短期暴露在接近零度的溫度下也不能夠存活下來。論文通信作者、賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院糖尿病、肥胖與代謝研究所主任Mitchell Lazar博士、他的實驗室的博士生Matthew Emmett(也是論文共同第一作者)和他們的同事們發現棕色脂肪細胞缺乏HDAC3的小鼠不能夠啟動UCP1基因，因而就與缺乏UCP1基因的小鼠那樣對寒冷的有害影響同樣地敏感。這項研究證實HDAC3是啟動這種棕色脂肪細胞釋放熱量所必需的，即便當UCP1基因保持完整時，也是如此。

HDAC3在宿主細胞的表觀基因組上發揮著功能。Lazar團隊分析並整合了大量的DNA序列數據集，從而有助發現HDAC3啟動這些棕色脂肪細胞釋放能量的機製。這項研究的生物信息學分析部分是論文共同第一作者Hee-Woong Lim博士和研究助理教授Kyoungjae Won博士完成的。

五年前的研究已證實成年人也擁有棕色脂肪組織。盡管並未確定它是否像齧齒類動物那樣位於肩胛骨之間，但是它也被低溫激活，釋放熱量，不過這並不足以取代外套和取暖器。成年人中的棕色脂肪分布得更加廣泛：棕色脂肪細胞分布於頸動脈、乳動脈、心髒和肺部等體腔區以及胰腺、腎髒和脾髒等其他的實體器官中。皮下棕色脂肪堆積也能夠在頸肌、鎖骨和腹壁附近發現到。這些研究也已證實肥胖的人比苗條的人擁有更少的棕色脂肪。

鑒於棕色脂肪細胞在體內燃燒糖和脂肪，通過增加這種燃燒來提高體內代謝從而實現體重減少和糖尿病控製可能是可行的。然而，令人吃驚的是，棕色脂肪細胞中缺乏HDAC3的小鼠並不會變胖。不論存在何種關聯性，這項新的研究提示著確保棕色脂肪細胞及其含有的HDAC3保持在良好的工作狀態是至關重要的。