除了储存脂肪，脂肪组织同时具有内分泌器官的功能。脂肪组织包括脂肪细胞、脂肪前细胞、成纤维细胞、间质血管细胞和肥大细胞，所有这些细胞都可分泌生物分子。这些细胞可能具有相同或不同的分泌功能。换言之，一种内分泌分子可能由一种细胞分泌，另一种分子可能由3～4种不同的细胞分泌。但是，因为有些细胞比如巨噬细胞和肥大细胞时刻不停地运动迁移，细胞数量的不停变化使脂肪组织分泌功能的评估变得复杂化。在白色脂肪中，也存在着这种动态细胞运动，而这种运动受几个参数影响。脂肪组织所分泌的分子可分类为细胞外基质成分、脂肪酸、旁分泌和激素（表1-2）。脂肪组织作为一个动态的内分泌器官，可分泌释放激素，例如瘦蛋白、脂联素、抵抗素和细胞因子，包括肿瘤坏死因子α等，这些激素已经广为人知但新近才被验证。为了更好地理解白色脂肪对整个身体的影响作用，我们就需要了解这些分泌分子的特性。瘦蛋白是由脂肪细胞分泌，直接影响大脑，特别是下丘脑腹外侧（ventro-medial hypothalamus，VMH）的大脑组织。该蛋白是在1949年由Jackson实验室的研究人员在肥胖症小鼠的基因图谱中发现的。随后的几十年里，有多家实验室对该蛋白进行了长期大量的研究工作。人们在1994年才通过4.5kb转录表达识别了这个含167个氨基酸的多肽。最终在1995年，该蛋白以希腊词‘leptos’（中文意思，瘦，苗条）而被命名为瘦蛋白。瘦蛋白现在已经被广泛认可，而且，最近的研究发现瘦蛋白对大脑的效应不仅仅局限于对下丘脑腹外侧核的作用。瘦蛋白的代谢降解主要通过经肾小球过滤后从肾小管清除。瘦蛋白通常在半夜分泌，其半衰期是30分钟。它是一种循环蛋白，通过作用于下丘脑的弓形细胞核而影响我们的摄食行为。当体重指数增高时，瘦蛋白也相应增高，进而导致摄食量的降低。如果下丘脑腹外侧核组织损伤，或者大脑产生抗药机制，人体就不能产生对摄食行为的抑制，从而导致体重继续增加。对瘦蛋白的耐受可以发生在受体水平或者血脑屏障水平，并受循环中的三酰甘油水平影响。瘦蛋白耐受时，其在血液中含量增高，同时产生临床效应，例如增加交感神经活性和血管生成活性。血小板瘦蛋白受体和高瘦蛋白血症具有导致动脉血栓形成的风险，高瘦蛋白血症可导致高血压和动脉粥样硬化，从而损伤心脏血管系统。
表1-2 WAT是旁分泌、内分泌、自分泌的源泉。有些分子已经经实验动物模型和细胞培养验证
（续 表）
NEFA：非酯化脂肪酸；VEGF：血管内皮生长因子；NGF：神经生长因子
除了对摄食行为的影响，瘦蛋白还影响大脑其他部位。这些部位对甲状腺分泌、交感神经系统及促性腺激素释放激素神经元有调节功能。瘦蛋白本身可作为一种针对某些神经元的神经保护分子，影响海马神经元的应激性，并发挥营养神经，抗细胞凋亡特性。瘦蛋白的这些特性，使其成为研究大脑组织病变的潜在分子。瘦蛋白同时也参与人类的繁殖机制，引发青春期的到来；在以体重指数和禁食状态为基础的实验模型上，瘦蛋白也被认为参与下丘脑-促性腺轴的功能。瘦蛋白特别是在繁殖水平的相互作用，在不同动物品种中有明显的区别。瘦蛋白主要由脂肪细胞分泌，但是也有少量蛋白由胃肠道组织、骨骼肌、胎盘、胎儿软骨和脑下垂体分泌。
在工业化国家，老龄化的人口比例不断增高，这也导致痴呆和阿尔茨海默病（Alzheimer disease，AD）等疾病的发病率增高。这两种疾病给社会带来巨大的经济负担和社会成本。有趣的是，瘦蛋白对神经元从循环中摄取乙型淀粉样蛋白（Aβ）具有调节作用；有力证据表明瘦蛋白可以抑制胶质胆固醇的合成和摄入，从而影响神经元对Aβ的产生和摄入。阿尔茨海默病患者的主要病理学症状是神经元内神经纤维的缠结。瘦蛋白和胰岛素以剂量依赖方式降低牛磺酸（神经纤维缠结的主要成分）的过度磷酸化。在一项前瞻性研究中，通过对785例人群历时8.3年的跟踪观察发现，如果个体循环中瘦蛋白水平较高，那么他们发生痴呆和阿尔茨海默病的概率就会降低。同时，该研究还发现，与健康人相比，循环中含有高水平瘦蛋白的个体，往往有更大的大脑实质和更小的脑室容积。因此，瘦蛋白可以作为治疗痴呆和阿尔茨海默病的潜在药剂。瘦蛋白的其他作用还包括其在胎儿期的作用、和睾丸细胞的相互作用、对子宫内膜容受性的影响作用、显示季节变化的能力、反映不同种族间的不同血液水平依赖型效应以及对免疫系统的调节效应等等。
网膜素是新近发现的一种蛋白质，具有调节胰岛素的功能。它由基质血管细胞分泌，目前还未发现脂肪细胞有此分泌功能。这一脂肪细胞因子（34kDa）主要由内脏脂肪组织产生，少量由皮下脂肪组织产生；人体的心外膜脂肪垫中也被证明有该蛋白的存在。当机体出现肥胖时，网膜素在循环中的水平下降。网膜素通过内皮细胞信号和非内皮细胞通路两种方式引起动脉血管扩张。这一脂肪因子被认为是造成肥胖人群高血压的因素之一。目前还未发现网膜素的特异性受体。
抵抗素是一种二聚体蛋白（由108个氨基酸构成），在肥胖患者中常见的胰岛素耐受就被认为有该蛋白的参与；肥胖症时该蛋白的循环水平增高，这是基于动物实验发展的理论，但是其在人体的作用机制目前不详。抵抗素主要由循环血液中的单核细胞分泌，也有少量由脂肪细胞产生。
非脂化脂肪酸不仅是机体的能量来源，而且还是肝合成脂蛋白的功能信号分子和底物。
脂联素是脂肪细胞的主要分泌产物之一。这一多功能激素由244个多肽组成；在其三维立体结构中，部分组织类似环状胶原纤维，其他部分与甲型肿瘤坏死因子的拓扑结构相似。肥胖症时血液中的脂联素水平下降，而体重下降时，其水平增高。脂联素对人体有多种多样的影响，包括刺激脂肪酸的氧化反应、抑制肝的糖原异生、通过抑制单核细胞黏附于内皮细胞、引导巨噬细胞转化为泡沫细胞、指挥平滑肌细胞在血管中迁移运动而发挥抗动脉粥样硬化效应、通过调节组织基质金属蛋白酶（metalloproteinases，MMP）和金属蛋白酶组织抑制剂（tissue inhibitor of metalloproteinase，TIMP）之间的平衡促进人体滋养层细胞成功进入子宫，并有助于对非创伤性股骨头坏死和多囊卵巢综合征患者的生化评估。人们已发现脂联素有两个受体（adipoR1和2），这些受体分布于大脑组织中交感神经系统激活区。在脑室内注射脂联素后，小鼠表现为产热增强。脂联素的清除机制目前还在研究中，尚不确定肾在此过程中是否发挥作用。脂联素还有其他不同的命名，例如GBP-28、apM1、AdipoQ和Acrp30。它已经显示出治疗肥胖症的潜能。
脂肪组织中的肥大细胞参与脂肪组织的分泌功能。它们同脂肪组织中的其他细胞一样分泌类似的物质，例如血管内皮生长因子、肝细胞生长因子、组织基质金属蛋白酶、成纤维细胞生长因子、转化生长因子β、肿瘤坏死因子α、神经生长因子和白细胞介素-1。有趣的是，肥大细胞的缺如可增加高脂血症的风险。脂肪组织中的脂质通常属于三酰甘油类，表1-3将这些脂质具体分析分类。这些脂质的构成成分随着脂肪组织的解剖位置、个体的健康状态和饮食习惯的不同而不同。这些分子也存在多种生化异构体。
表1-3 脂肪细胞的脂质成分（在肠系膜标本进行的研究）
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