短时冷暴露下棕色脂肪组织活性与热舒适度的关联机制研究

本研究针对冷暴露环境下棕色脂肪组织(BAT)激活与人体热舒适度的动态关系这一科学问题，通过红外热成像技术(IRT)系统探究了17°C、19.5°C和22.5°C三种环境温度下120分钟的短时冷暴露效应。研究发现BAT激活呈现早期快速响应（30分钟内）和后期平台期（120分钟）的双相特征，且22.5°C的"微冷"环境能在维持热舒适度的同时实现与更低温度相当的累积激活效果，为代谢健康干预和室内环境设计提供了重要依据。

　　

在当代代谢性疾病高发的背景下，棕色脂肪组织(BAT)因其独特的产热能力和代谢调节功能成为研究热点。传统观点认为BAT仅存在于婴幼儿时期，但近年研究发现成年人锁骨上区域仍存在活性BAT，其通过线粒体解偶联蛋白1(UCP1)介导的非颤抖性产热作用，能显著改善葡萄糖代谢和胰岛素敏感性。然而，如何在不引起人体不适的前提下有效激活BAT，仍是环境生理学和代谢医学领域亟待解决的关键问题。

兰州大学第二医院的研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究中，创新性地将红外热成像技术(IRT)与主观热感觉评估相结合，系统考察了不同强度冷暴露下BAT激活动力学与人体舒适度的关系。研究采用三阶段交叉设计，通过FLIR E8热像仪监测12名健康青年男性在17°C（冷）、19.5°C（凉）和22.5°C（微冷）环境中120分钟内的锁骨上区(SCV)与胸骨区(STR)皮肤温度差(ΔT)，同步记录热感觉投票(TSV)、热舒适投票(TCV)和热接受投票(TAV)。

关键技术包括：1）标准化环境舱系统控制温度波动±0.5°C；2）IRT区域温度分析采用95百分位法；3）随机拉丁方设计消除顺序效应；4）基于PMV模型建立环境温度-主观感觉对应关系。

【BAT激活动力学】

通过ΔT变化发现：17°C环境在10分钟即引发显著BAT激活（ΔT=0.93°C），但120分钟时三类环境的ΔT无统计学差异（p>0.05）。AUC分析显示17°C的累积激活量(112.6°C·min)显著高于22.5°C(83.6°C·min)，但后者单位时间舒适度更优。

【热感觉关联性】

22.5°C环境全程保持"可接受"TAV值(-0.42至-0.08)，而17°C在60分钟时TCV已突破舒适阈值(-1.17)。值得注意的是，当TSV处于-1,0范围时，BAT激活曲线呈现理想的缓升-平台特征。

【时间效应分析】

所有环境下ΔT在30分钟内完成主要增幅（占总增幅的60-70%），但22.5°C组的后期增幅更持久（90-120分钟仍增加9%），表明温和冷刺激可能更利于维持BAT活性。

研究结论指出，基于主观热感觉而非绝对温度的环境设计可能更符合个体化健康需求。22.5°C的微冷环境通过120分钟暴露可实现与更低温度相当的BAT激活效果，同时将不适风险降低67%。这一发现为糖尿病管理、肿瘤辅助治疗等需要长期冷暴露的干预方案提供了重要参考，也为建筑节能与健康环境的协同设计开辟了新思路。

讨论部分强调了三方面突破：1）首次建立IRT检测的ΔT时程曲线与ISO热舒适标准的映射关系；2）证实BAT激活存在"温度-时间补偿效应"；3）提出以TSV而非PMV作为冷暴露方案的优化指标。局限性包括样本限于HBAT青年男性，未来需扩展至肥胖、老年等群体验证普适性。