关在笼子里锁住脂肪来治疗肥胖病关在笼子里锁住脂肪来治疗肥胖病关在笼子里是治疗进食障碍的大门

哈佛大学威斯生物工程学院和约翰·A·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)的一项新研究表明,一种新的口服液体可以在不引起副作用的情况下减轻高脂肪饮食的老鼠的体重,这可能是一种治疗肥胖的方法

尽管在过去的几十年里,FDA已经批准了几种可以降低10%体重的药物,但这些药物都有显著的副作用,包括头痛、腹泻、严重的肝损伤、出生缺陷、睡眠呼吸暂停、胰腺炎和自杀的想法。

威斯研究所和海洋研究所(Wyss Institute and SEAS)发明了一种口服液体盐,名为胆碱和天老酸盐(choline and geranate),简称CAGE。这种液体盐可以限制食物对脂肪的吸收,对大鼠没有明显的副作用,还能让体重减轻12%左右。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

“减少12%的体重就像人类从200磅降到176,这是一个重大变化,”第一作者Md Nurunnabi说,前Wyss研究所博士后研究员和海洋制药科学助理教授现德克萨斯大学埃尔帕索。“我们的目标是把这项研究转化成一种产品,帮助人们保持更健康的体重,而这项研究标志着这一过程的开始。”

将bug变成特性

CAGE是一种液态盐,几年前由Wyss core的教职工萨米尔·米特拉戈特里(Samir Mitragotri)发明,旨在改善人体对药物的吸收。去年,他的实验室发表了一篇论文,描述了凯奇口服增强胰岛素吸收的能力。然而,在研究CAGE的特性时,他们发现其中一个小的疏水分子并没有得到液体的帮助。Mitragotri的团队有一种预感,认为CAGE以某种方式与这种分子结合,阻止其被吸收。

“这一观察让我们想知道,在什么情况下,我们会想要阻止这种分子的吸收。”我们意识到脂肪体积小且疏水性,CAGE可能会成为治疗肥胖的潜在药物,”同时担任Hiller生物工程教授和海洋生物工程教授的Mitragotri说。

研究人员将凯奇与一种叫做DHA的欧米伽-3脂肪酸和水混合,然后评估凯奇与脂肪的相互作用。他们发现DHA形成了大约3-4微米长的大颗粒,大约是细胞核的大小。单独与水混合的DHA分子形成了50-400纳米范围内的小得多的颗粒,这表明笼和DHA分子之间存在某种相互作用,使它们聚集成更大的颗粒。

然后,研究小组将dhag – cage混合物加入健康的大鼠体内肠道。与只注射DHA的肠道相比,在6个小时的时间里,CAGE的加入显著降低了DHA对肠道组织的渗透。

帮助老鼠抵抗肥胖

为了评估CAGE在生物体内的性能,研究人员将DHA与CAGE混合制成胶囊,口服给大鼠。六小时后,他们血液中DHA的吸收量是单独服用时的一半。生物分布研究表明,将DHA与笼一起给予大鼠,可使其在胃和肠道中的浓度增加两倍,并减少其在肝脏中的存在,这表明笼可防止DHA离开胃肠道。

然后,他们研究了笼对高脂肪饮食的老鼠在30天内摄取脂肪的影响。高脂肪饮食比正常饮食多20%的脂肪。每天服用10微升剂量的老鼠比服用5微升剂量或不服用笼子的老鼠少增重12%。未处理的老鼠通常每天吃大约10克的食物,而高剂量的笼子里的老鼠每天吃大约8克的食物,这表明笼子也可能对调节消化和/或增加饭后饱腹感的酶有影响。

重要的是,在30天的时间内,在笼内治疗的大鼠没有观察到任何副作用,也没有炎症的迹象或器官结构或功能的差异。治疗后,体内也没有发现凯奇的成分。

“这是第一个概念证明,通过离子液体可以帮助减少脂肪吸收和体重,和这种方法具有显著的临床潜力,因为它很简单,快速,和更少的比抽脂减肥手术和侵入性,因为它的作用机理是物理,而不是化学,它缺乏与其他药物副作用观察到,“Mitragotri说。

现在,研究小组正在寻找更多关于CAGE的机械性问题的答案,包括确切的CAGE如何与脂肪结合,作用持续多久,与肥胖相关的瘦素信号通路的潜在相互作用,以及未吸收的脂肪去了哪里。

“这项研究是潜在的变革性创新的一个完美例子,这种创新可能来自于在实验室中把一个意想不到的结果作为解决方案,而不是一个问题。”我们喜欢威斯研究所的简单解决方案,”威斯研究所的创始主任Donald Ingber说,他也是哈佛医学院血管生物学教授和波士顿儿童医院血管生物学项目教授,同时也是海洋生物工程教授。

这项研究的其他作者包括前Mitragotri实验室博士后Kelly Ibsen和现任博士后Eden Tanner。

这项研究得到了哈佛海洋的支持。

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新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/11/liquid-salt-can-reduce-fat-absorption-and-weight-in-rats/

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