PNAS带来减肥新武器——一种口服液态盐
2019-12-01 佚名 中国生物技术网
肥胖正在困扰着许许多多的人，它不仅仅是体重增加、身材走样这么简单，还是多种常见疾病的驱动因素，如高血压、糖尿病、哮喘、中风和充血性心力衰竭。如今，肥胖已成为最严重的公共健康威胁之一。
在过去几十年中，美国食品和药物管理局（FDA）已经批准了几种能够减轻体重约10％的减肥药，但它们都具有明显的副作用，包括头痛、腹泻、严重的肝损伤、出生缺陷、睡眠呼吸暂停、胰腺炎，甚至会导致自杀的想法。
近日，美国哈佛大学Wyss生物启发工程研究所和John A. Paulson工程与应用科学学院（SEAS）的一项新研究发现，一种口服液态盐，即胆碱和香叶酸离子液体（CAGE）可以降低人体对脂肪的吸收，而且大鼠实验证明，它没有明显的副作用，并且可将总体重降低约12％。该研究近日已发表在《PNAS》上。
研究第一作者、前Wyss研究所博士后研究员、德克萨斯大学药物科学助理教授Md Nurunnabi博士说：“减轻12%的体重就像一个人从200磅降到176，这是一个巨大的变化。我们的目标是将这项工作转化成一种产品，帮助人们保持更健康的体重。我们的研究标志着这一过程的开始。”
将“问题”转化为“方法”
CAGE是一种液态盐，是几年前由Wyss Core学院生物工程教授Samir Mitragotri开发的，目的是改善人体对药物的吸收。去年，他的实验室发表了一篇论文，描述了口服CAGE能够增强胰岛素吸收的能力。然而，在研究CAGE的性质时，他们发现有一种小型疏水分子不受CAGE的影响。 Mitragotri的团队预感CAGE会以某种方式与该分子结合并阻止其被吸收。
Mitragotri说：“这一观察让我们想知道，是否存在某种情况需要防止这种分子的吸收。 我们意识到脂肪很小且疏水，因此CAGE可能会成为治疗肥胖症的潜在药物。”
然后，研究人员通过将CAGE与称为DHA的omega-3脂肪混合在一起来评估CAGE与脂肪的相互作用。他们观察到DHA形成了大约3-4微米长的大颗粒，大约相当于细胞核的大小。仅与水混合的DHA分子形成了尺寸大小在50-400纳米范围内的更小颗粒。这表明CAGE与DHA分子之间存在某种相互作用，导致它们聚集为更大的颗粒。
然后，研究团队将DHA与CAGE混合物喂食健康大鼠。与仅注射DHA的大鼠肠道相比，在六个小时的过程中，CAGE的加入显着降低了DHA在肠组织中的渗透。
对抗肥胖
为了评估CAGE在活体动物中的作用，研究人员用DHA与CAGE的混合物制成的胶囊喂食大鼠。六小时后，动物血液中DHA的吸收量仅为只给予DHA大鼠的一半。生物分布研究表明，将CAGE与DHA一起使用会使其在胃和肠中的浓度增加两倍，并减少其在肝脏中的含量，这表明CAGE可以阻止DHA离开胃肠道。
然后，研究团队分析了CAGE对高脂饮食大鼠脂肪摄取的影响，这种饮食比常规饮食高20％的脂肪，持续30天。每天服用10微升CAGE的大鼠体重比服用5微升或不服用CAGE的减少了约12%的体重。未服用CAGE的大鼠通常每天吃约10克的食物，而服用大剂量CAGE的大鼠则吃约8克的食物，这表明CAGE也可能对调节消化的酶有影响，增加了饱腹感。
更重要的是，在30天的时间内，服用CAGE的大鼠未出现副作用，并且没有发炎的迹象或者动物器官结构或功能的差异，而且治疗后体内也没有任何CAGE成分的迹象。
Mitragotri说：“这是一个概念证明研究，口服液态盐可以帮助减少脂肪摄入和减少体重，考虑到这种方法比吸脂或减肥手术更加简单、快速且侵入性小，因此它有巨大的临床潜力，并且它的作用机理是物理的，而不是化学的，它不会造成像其他药物所引起的副作用。”
该团队现在正在寻找与CAGE机制相关的更多答案，包括CAGE如何与脂肪结合、作用持续多长时间、它与肥胖相关的瘦素信号途径的潜在相互作用，以及未被吸收的脂肪流向了哪里。
Wyss研究所的创始董事、哈佛医学院和波士顿儿童医院的血管生物学教授Donald Ingber博士说：“这项研究是潜在转化性创新的完美示例，这些创新可能来自实验室中被视为解决方案而非问题的意外结果。我们喜欢这种简单的解决方案。”
原始出处：
Md Nurunnabi, Kelly N Ibsen,Samir Mitragotri,et al.Oral Ionic Liquid for the Treatment of Diet-Induced Obesity .Proc Natl Acad Sci U S A .2019 Nov 25.PMID: 31767747 DOI: 10.1073/pnas.1914426116
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