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只针对燃烧脂肪组织的纳米减肥药
(博讯北京时间2016年5月06日 转载)
     有些药物可以减肥,但有严重的副作用,利用纳米粒子精确给药可以克服这种问题。
     只针对燃烧脂肪组织的纳米减肥药


    
    (上)通过在脂肪组织中刺激血管的生成,储存脂肪的白色组织能够被转化为燃烧脂肪的褐色组织。麻省理工学院(MIT)和布莱根妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)的研究人员用来把血管生成药物输送到脂肪组织中的纳米粒子的图示(左下)。(右下)用透射电子显微镜(TEM)拍摄的纳米粒子图像。来源:MIT
    
    麻省理工学院(MIT)和布莱根妇女医院(Brigham and Women’s Hospital,BWH)的研究人员研发出了一种纳米粒子,它能把血管生成药物直接输送到脂肪组织中。接受这种疗法的超重小鼠在25天内减少了10%的体重,并且没有表现出任何不良副作用。
    
    药物的药理是,将由脂肪储存细胞构成的白色脂肪组织转化为能够燃烧脂肪的褐色脂肪组织。该药物同时能够刺激脂肪组织中的新血管生成,这将强化纳米粒子的靶向能力,并能帮助脂肪组织的转化。
    
    这些药物还没有得到美国食品药品监督管理局(FDA)的认证,还不能用来治疗肥胖症。但是它们并不是新药。研究人员研发了一种输送该药的新方法,该方法使这种药物能够在脂肪组织中积聚,这样能防止药物在其他身体部位造成不必要的副作用。
    
    MIT 教授,科赫综合癌症研究所成员(Koch Institute for Integrative Cancer Research) Robert Langer 表示,“这种方法的优势在于,你能够以特定区域为靶向,而不会给身体造成系统性的影响。你能够得到积极的抗肥胖疗效,而不会引起偶尔出现的不良副作用。”
    
    Langer 和布莱根妇女医院纳米医学和生物材料实验室(Laboratory of Nanomedicine and Biomaterials)主任 Omid Farokhzad 是该研究的主要指导人。这项研究发表在5月2日的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences )上。文章的第一作者是前 MIT 博士后Yuan Xue以及前 BWH 博士后 Xiaoyang Xu。
    
    以脂肪为靶
    
    Langer 和同事此前发现,促进新血管的生成(血管生成,angiogenesis)有助于转化脂肪组织,帮助小鼠减重。但是,促血管生成的药物对身体其他部位是有害的。
    
    为了避免这个副作用,Langer 和 Farokhzad 开始寻求纳米粒子药物输送策略的帮助。近几年在抗癌和其他疾病治疗领域人们研发出了一些药物输送纳米粒子。这些以病灶为靶向的纳米粒子可以为病灶输送大量的药剂,同时使药物在其他部位的累积降到最低。
    
    研究人员的设计是让该粒子在其疏水核心运载药物。药物与一种叫做 PLGA 的聚合物相连。PLGA 被用于多种药物输送粒子和医疗设备中。纳米微粒中运载着两种不同的药物:罗格列酮(rosiglitazone)以及一种类似前列腺素(一种人体荷尔蒙)的药物。罗格列酮是得到批准的药物,但是因为会引起不良副作用而没有得到广泛的应用。两种药物都能够激活一种叫做 PPAR 的细胞受体。PPAR 能够刺激血管生成和脂肪组织的转化。
    
    纳米粒子的外壳是由另一种叫做 PEG 的聚合物构成的。PEG 上镶嵌着靶向分子,它们能够引导纳米粒子向着正确的目标前进。这些靶向分子可以和脂肪组织周围的血管内壁上的蛋白质结合。
    
    研究人员在小鼠上测试了这种纳米粒子。这些小鼠在被喂食了高脂肪食物后变得肥胖。接受了药物治疗后这些小鼠减去了10%的体重,它们体内的胆固醇和甘油三酯(人体脂肪的主要构成分子)水平也下降了。小鼠变得对胰岛素更为敏感。肥胖症常使机体对胰岛素不敏感,这是二型糖尿病的主要致病因素。
    
    接受治疗后这些小鼠并没有显示出任何副作用。它们每隔一天接受药物治疗,一共持续了25天。
    
    给药的主要困难
    
    Farokhzad 表示,在目前的系统中,纳米粒子通过静脉滴注的方式被注射到体内。这种方式特别适用于病态肥胖的病人。这些人因为肥胖症儿患上并发症的风险极高。
    
    他说,“想要让这种技术更广泛地用于肥胖症治疗的话,我们必须想出一种更简单的方式来给药,比如通过口服的方式。”
    
    通过口服来输送纳米粒子的主要难点在于,很难让纳米粒子穿透肠道内壁。在此前的一项研究中,Langer 和 Farokhzad 研发了一种包裹着抗体的纳米粒子,它们可以和肠道内壁细胞表面的受体结合,让纳米粒子得以被消化道吸收。最近,Farokhzad 和同事研发了另一种使用了转铁蛋白(transferrin)的口服纳米粒子。转铁蛋白能够在身体中运输铁,它能够促进纳米粒子在肠道中的主动运输。
    
    研究人员希望为该纳米粒子发现更多的特定脂肪组织靶点,这样药物的副作用就会进一步降低。他们也会用其他低毒性的药物进行研究。
    
    Farokhzad 表示,“这个概念验证性的方法选择性地以白色脂肪组织为靶向,将其变成‘褐色’组织,让身体燃烧脂肪。这个技术能够和其他有待开发的药物分子和靶点联合作用。”
    
    来源:MIT
    
    翻译:徐寒易
    
    校对:马宏
    
    文献:
    
    Yuan Xue, Xiaoyang Xu, Xue-Qing Zhang, Omid C. Farokhzad, and Robert Langer. Preventing diet-induced obesity in mice by adipose tissue transformation and angiogenesis using targeted nanoparticles. PNAS, May 2016 DOI: 10.1073/pnas.1603840113
    
    来源:《科学美国人》 (博讯 boxun.com)
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