麻省理工學(xué)院（MIT）和布萊根婦女醫(yī)院（Brigham and Women’s Hospital，BWH）的研究人員研發(fā)出了一種納米粒子，它能把血管生成藥物直接輸送到脂肪組織中。接受這種療法的超重小鼠在25天內(nèi)減少了10%的體重，并且沒有表現(xiàn)出任何不良副作用。
藥物的藥理是，將由脂肪儲(chǔ)存細(xì)胞構(gòu)成的白色脂肪組織轉(zhuǎn)化為能夠燃燒脂肪的褐色脂肪組織。該藥物同時(shí)能夠刺激脂肪組織中的新血管生成，這將強(qiáng)化納米粒子的靶向能力，并能幫助脂肪組織的轉(zhuǎn)化。
這些藥物還沒有得到美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）的認(rèn)證，還不能用來治療肥胖癥。但是它們并不是新藥。研究人員研發(fā)了一種輸送該藥的新方法，該方法使這種藥物能夠在脂肪組織中積聚，這樣能防止藥物在其他身體部位造成不必要的副作用。
MIT教授，科赫綜合癌癥研究所成員（Koch Institute for Integrative Cancer Research）Robert Langer表示，“這種方法的優(yōu)勢在于，你能夠以特定區(qū)域?yàn)榘邢?，而不?huì)給身體造成系統(tǒng)性的影響。你能夠得到積極的抗肥胖療效，而不會(huì)引起偶爾出現(xiàn)的不良副作用。”
Langer和布萊根婦女醫(yī)院納米醫(yī)學(xué)和生物材料實(shí)驗(yàn)室（Laboratory of Nanomedicine and Biomaterials）主任Omid Farokhzad是該研究的主要指導(dǎo)人。這項(xiàng)研究發(fā)表在5月2日的《美國國家科學(xué)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。
以脂肪為靶向
Langer和同事此前發(fā)現(xiàn)，促進(jìn)新血管的生成（血管生成，angiogenesis）有助于轉(zhuǎn)化脂肪組織，幫助小鼠減重。但是，促血管生成的藥物對(duì)身體其他部位是有害的。
為了避免這個(gè)副作用，Langer和Farokhzad開始尋求納米粒子藥物輸送策略的幫助。近幾年在抗癌和其他疾病治療領(lǐng)域人們研發(fā)出了一些藥物輸送納米粒子。這些以病灶為靶向的納米粒子可以為病灶輸送大量的藥劑，同時(shí)使藥物在其他部位的累積降到最低。
研究人員的設(shè)計(jì)是讓該粒子在其疏水核心運(yùn)載藥物。藥物與一種叫做PLGA的聚合物相連。PLGA被用于多種藥物輸送粒子和醫(yī)療設(shè)備中。納米微粒中運(yùn)載著兩種不同的藥物：羅格列酮（rosiglitazone）以及一種類似前列腺素（一種人體荷爾蒙）的藥物。羅格列酮是得到批準(zhǔn)的藥物，但是因?yàn)闀?huì)引起不良副作用而沒有得到廣泛的應(yīng)用。兩種藥物都能夠激活一種叫做PPAR的細(xì)胞受體。PPAR能夠刺激血管生成和脂肪組織的轉(zhuǎn)化。
納米粒子的外殼是由另一種叫做PEG的聚合物構(gòu)成的。PEG上鑲嵌著靶向分子，它們能夠引導(dǎo)納米粒子向著正確的目標(biāo)前進(jìn)。這些靶向分子可以和脂肪組織周圍的血管內(nèi)壁上的蛋白質(zhì)結(jié)合。
研究人員在小鼠上測試了這種納米粒子。這些小鼠在被喂食了高脂肪食物后變得肥胖。接受了藥物治療后這些小鼠減去了10%的體重，它們體內(nèi)的膽固醇和甘油三酯（人體脂肪的主要構(gòu)成分子）水平也下降了。小鼠變得對(duì)胰島素更為敏感。肥胖癥常使機(jī)體對(duì)胰島素不敏感，這是二型糖尿病的主要致病因素。
接受治療后這些小鼠并沒有顯示出任何副作用。它們每隔一天接受藥物治療，一共持續(xù)了25天。
給藥的主要困難
Farokhzad表示，在目前的系統(tǒng)中，納米粒子通過靜脈滴注的方式被注射到體內(nèi)。這種方式特別適用于病態(tài)肥胖的病人。這些人因?yàn)榉逝职Y兒患上并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)極高。
他說，“想要讓這種技術(shù)更廣泛地用于肥胖癥治療的話，我們必須想出一種更簡單的方式來給藥，比如通過口服的方式。”
通過口服來輸送納米粒子的主要難點(diǎn)在于，很難讓納米粒子穿透腸道內(nèi)壁。在此前的一項(xiàng)研究中，Langer和Farokhzad研發(fā)了一種包裹著抗體的納米粒子，它們可以和腸道內(nèi)壁細(xì)胞表面的受體結(jié)合，讓納米粒子得以被消化道吸收。最近，Farokhzad和同事研發(fā)了另一種使用了轉(zhuǎn)鐵蛋白（transferrin）的口服納米粒子。轉(zhuǎn)鐵蛋白能夠在身體中運(yùn)輸鐵，它能夠促進(jìn)納米粒子在腸道中的主動(dòng)運(yùn)輸。
研究人員希望為該納米粒子發(fā)現(xiàn)更多的特定脂肪組織靶點(diǎn)，這樣藥物的副作用就會(huì)進(jìn)一步降低。他們也會(huì)用其他低毒性的藥物進(jìn)行研究。
Farokhzad表示，“這個(gè)概念驗(yàn)證性的方法選擇性地以白色脂肪組織為靶向，將其變成‘褐色’組織，讓身體燃燒脂肪。這個(gè)技術(shù)能夠和其他有待開發(fā)的藥物分子和靶點(diǎn)聯(lián)合作用。”
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