人体内存在棕色和白色两种脂肪。白色脂肪堆积在皮下，负责储存多余热量；棕色脂肪负责分解引发肥胖的白色脂肪，将后者转化成二氧化碳、水和热量。它可以加快人体新城代谢，促进白色脂肪消耗。
棕色脂肪组织仅在人类婴儿时期发挥作用。它们堆积在新生儿肩胛处，帮助维持体温。随着年龄增长，棕色脂肪会逐渐消失。最终，人体内只残存少量棕色脂肪细胞，并主要分布于颈部。而 2009 年由于棕色脂肪在成人体内的再度发现，由寒冷诱导的适应性产热作用也再次引发了人们的关注。
棕色脂肪的活化不仅可以使能量以热能形式被消耗，同时可以增加甘油三酯和葡萄糖的氧化。那么寒冷暴露是否可以通过增加机体棕色脂肪的含量和活性使人体重减轻的同时改善脂类和葡萄糖代谢平衡从而成为治疗 2 型糖尿病的一种方法？针对这一问题，来自荷兰的 Hanssen 教授等人通过一项研究得出了相关结论，并将文章于 2015 年 7 月 6 日发表于 Nature Medicine。
在这项研究中，共有 8 名超重的 2 型糖尿病男性患者纳入实验，短期冷驯化（即：连续 10 天暴露于温度 14-15℃ 的环境中）之前，所有受试者接受二甲双胍药物治疗，其中四名患者同时服用磺脲类药物。9 个月之后受试者开始 10 天个体化冷驯化干预。实验开始前和结束后通过机体摄取 F18 标记的 FDG 进行 PET-CT 检测，以代表棕色脂肪（颈部）的含量和活性。结果显示：
1. 受试者体重无变化。
2. 受试者血清 TSH 浓度降低，TT4 浓度升高。
3. 受试者锁骨区域棕色脂肪 FDG 摄取量增加，提示该区域棕色脂肪被激活，但活性增加并不明显，且这一改变远低于年轻、身体健康的个体。
4. 对个体而言，机体部分骨骼肌肌群 FDG 摄取率也增加。
5. 受试者皮下和内脏脂肪等白色脂肪 FDG 摄取率无改变。
6. 受试者机体能量消耗增加，提示机体非战栗性产热能力加强。
接下来，为了研究短期冷驯化是否可以改善 2 型糖尿病患者葡萄糖代谢平衡，实验前后，对受试者采用高胰岛素-正血糖钳夹技术这一「金标准」来检测胰岛素敏感性。结果显示：
1. 冷驯化结束后，所有受试者葡萄糖输注率平均增加 43%，提示胰岛素敏感性显著增加，特别是外周组织。
2. 虽然基础内源性葡萄糖产生并未受影响，但肝脏胰岛素敏感性得到提高。
3. 游离脂肪酸浓度降低，提示脂肪组织胰岛素敏感性提高。
4. 在禁食状态下，机体由脂肪氧化提供能量占主导转为受胰岛素刺激葡萄糖氧化提供能量的能力有所提高，提示机体能量代谢灵活性增强。
由于胰岛素敏感性的增加对机体的影响比棕色脂肪组织活化对机体的影响更明显，因此冷驯化前后，研究人员对受试者禁食一晚，第二天采集骨骼肌活组织并进行细胞结构功能分析。结果显示：实验开始前，骨骼肌细胞中 GLUT4 蛋白平均分布于细胞中，实验结束后， GLUT4 蛋白浓度增加，且细胞膜分布量增加了 60%，这种改变有助于细胞对葡萄糖的摄取。
对于这一现象有以下几种可能解释：①β肾上腺素激活 GLUT4 蛋白发生移位；②每日冷暴露可以增加交感神经兴奋性；③棕色脂肪组织可以释放内分泌因子从而动员其他代谢组织。
总之，研究表明：长达 10 天的冷驯化措施，对全身外周组织以及骨骼肌胰岛素敏感性的提高有十分显著的积极影响。因此为提高 2 型糖尿病患者代谢功能和身体健康状况提供了一个新思路。
