解决肥胖的新治疗方法在实验室试验中显示出希望

解决肥胖的新治疗方法在实验室试验中显示出希望
新加坡南洋理工大学开发的治疗方法首先是使用胰岛素针将一种特殊开发的水凝胶直接注射到皮肤下的脂肪沉积中。水凝胶注射后,近红外光照射注射部位。这激活了凝胶的脂肪燃烧能力。来源:南洋理工大学新加坡分校

新加坡南洋理工大学(NTU Singapore)的科学家们开发了一种治疗肥胖和相关代谢紊乱的新方法,在实验室实验中表明,这种方法可以显著减少体脂和体重,并改善伴随这些紊乱的血液标志物。

新加坡南洋理工大学化学与生物医学工程学院(SCBE)的一个团队开发了他们的方法,首先使用胰岛素针将一种特殊开发的水凝胶注射到皮肤下的脂肪沉积中。然后在注射部位每天照射几次,每次5分钟,持续几天,激活水凝胶的脂肪燃烧能力。

通过实验室实验报道ACS Nano2021年12月,南洋理工大学的科学家们表明,老鼠在一个与未接受治疗的肥胖小鼠相比,经过这种治疗的小鼠在两周后体重较轻。

接受治疗的小鼠皮下脂肪(直接在皮肤下)减少了40%,内脏脂肪(包裹在身体深处的内脏器官周围)减少了54%,胆固醇和胰岛素抵抗水平也降低了,这表明这种治疗有可能降低患糖尿病的风险

科学家们相信,他们的创新有一天会成为昂贵的减脂手术的替代品,这些手术只针对皮下脂肪,而美国食品和药物管理局(FDA)批准的减肥药往往有副作用。

领导这项研究的南洋理工大学生物工程教授陈鹏解释说:“所有fda批准的肥胖药物都间接作用于大脑来抑制食欲或作用于消化系统来减少脂肪吸收。其中大部分由于严重的副作用已经退出市场。在诊所进行的去除目标部位脂肪的手术已被证明是有效的,但它们存在风险和高成本,并且不能改善身体的新陈代谢。相反,我们的治疗方法侧重于重塑白色脂肪组织,这是邪恶的根源。”

陈教授是南洋理工大学李光前医学院的联合研究员,也是新加坡皮肤研究所的附属机构,他补充说:“通过实验室实验,我们发现这种方法不仅使肥胖小鼠的脂肪减少了40%到54%,而且还显著改善了它们的新陈代谢,这是降低心脏病、中风和2型糖尿病等代谢疾病风险的关键。虽然这种方法利用近红外光转化的热量来燃烧皮下脂肪,但我们发现没有对皮肤造成热损伤。”

Tan Tock Seng医院的高级内分泌顾问Melvin Leow副教授没有参与这项研究,他说:“这篇论文描述了在治疗肥胖和胰岛素抵抗(糖尿病的前兆)方面非常有趣的进展。”重要的是,尽管这里报告的工作是在老鼠和猪皮肤组织上完成的,但在转化为人类方面有很多乐观情绪。总的来说,我发现这种方法很有希望成为对抗肥胖和2型糖尿病的下一代治疗药物。”

基于这些发现,南洋理工大学的研究小组设想,有一天,肥胖患者可以在家里用胰岛素针每周一次将治疗药物注射到腹部脂肪的多个部位。随后,患者可以在每个注射部位使用手持式激光照射5分钟,每天一到三次,持续几天。

南洋理工大学的科学家们已经通过该校的创新和企业公司NTUitive为他们的创新申请了专利。

燃烧脂肪的三管齐下方法

这种新的治疗方法的关键在于其激活TRPV1的能力,TRPV1是一种检测热和疼痛的蛋白质。当被激活时,这种蛋白质会触发一种被称为褐变的过程:将白色脂肪(储存我们摄入的额外卡路里并导致过度肥胖)转化为棕色脂肪(一种燃烧卡路里的组织,可以减轻肥胖的有害后果,但在成年人中很少见)。

资料来源:南洋理工大学

与此同时,TRPV1的激活促进脂肪分解,在这个过程中脂肪滴被分解成脂肪酸。其中一些脂肪酸被新转化的棕色脂肪用来燃烧卡路里;另一些则进入血液,在肝脏和肌肉中进一步分解。

TRPV1的激活还会刺激脂联素的分泌,脂联素是一种促进肝脏和肌肉中葡萄糖和脂质代谢的激素,并增强胰岛素敏感性,使身体更有效地利用葡萄糖和脂肪酸。

南洋理工大学的科学家们首先开发了一种含有硫化铜纳米颗粒的水凝胶。当暴露在近红外光下时,这些纳米粒子将光能转化为热量来激活TRPV1。南洋理工大学的研究小组在他们的研究中表明,纳米颗粒对重要器官或组织的毒性作用可以忽略不计。

水凝胶中还含有mirabegron,这是一种经fda批准用于膀胱过度活跃患者的药物,南洋理工大学的科学家将其重新用于刺激脂肪组织的褐变,以改善代谢健康。

为了确保水凝胶中的治疗药物不会一次全部释放,科学家们添加了一种经fda批准的聚合物,名为Pluronic F127。这使水凝胶在低温下具有流动性,在体温下具有凝胶状性质。科学家们说,凝胶状的性质有助于在水凝胶注射到体内后的几天内保持治疗效果。

治疗方法抑制肥胖的发展

为了研究这种治疗方法的抗肥胖效果,南洋理工大学的科学家们对有代谢疾病迹象的肥胖老鼠进行了为期两周的治疗。首先将水凝胶注射到皮下脂肪中,然后用近红外光照射注射部位5分钟,连续3天,然后休息4天。又重复了一个星期。

在两周内,未接受治疗的肥胖小鼠的体重增加了9.5%。这与接受治疗的小鼠体重下降5.5%形成鲜明对比。

在接受治疗的小鼠中,南洋理工大学的研究小组还发现皮下脂肪减少了40%,内脏脂肪减少了54%。ntu开发的治疗方法还导致胆固醇降低54%,与肥胖相关的胰岛素抵抗降低65%。

陈教授说:“在我们的可注射水凝胶中,没有添加fda批准的mirabegron,我们的治疗方法已经显示出显著的减脂效果减少27%的皮下脂肪和44%的内脏脂肪。但我们发现,添加这种药物有助于抑制胰岛素抵抗,并将胰岛素降至正常水平。这意味着我们的方法也有可能用于治疗与肥胖相关的其他代谢疾病,如糖尿病。”

南洋理工大学的研究小组现在正寻求与临床伙伴合作,在人类受试者身上进行临床试验,以进一步测试他们解决肥胖问题的治疗方法。

他们还在研究如何将这种治疗方法应用于美容用途,如塑形。


进一步探索

SGLT2抑制剂组中的糖尿病药物使大脑中的胰岛素作用正常化

更多信息:平赞等,经皮光热-药物疗法重塑脂肪组织治疗肥胖和代谢紊乱,ACS Nano(2022)。DOI: 10.1021 / acsnano.1c06410
所提供的南洋理工大学
引用:解决肥胖的新治疗方法在实验室试验中显示出希望(2022年1月25日),检索自2022年10月10日//www.pyrotek-europe.com/news/2022-01-therapeutic-approach-tackle-obesity-lab.html
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