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麻省理工研制新型纳米微粒 可靶向攻击脂肪细胞

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(原标题:MIT研制新型纳米微粒,可靶向攻击脂肪细胞)

麻省理工研制新型纳米微粒 可靶向攻击脂肪细胞

转自公众账号:DeepTech深科技

作者:Anne Trafton

编者按:据估计有超过三分之一的美国人受肥胖困扰,而去年肥胖症更是超越吸烟成为全美最频发的可预防的致癌原因,在600,000例癌症死亡患者中,约有20%患有不同程度的肥胖症。

来自麻省理工学院和布里格姆女子医院的研究人员表示,他们已经开发出能让罹患肥胖症的小白鼠减重10%的纳米粒子,该粒子被直接注入脂肪细胞,而且超过25天未见不良反应。

这种药物能促进储存脂肪的白色组织转化为燃烧脂肪的褐色组织,并且刺激脂肪组织中的血管再生,这些新生的血管同时又对组织转化起到正反馈的作用。

这些肥胖症药物目前还没获得美国药监局的审批。事实上,研究人员早先已经发现了这种物质,但是这种新型传输模式是近期才被提出的,它使得这种药物在转化脂肪组织的过程中不会对其他组织产生副作用。

(上图)在脂肪组织中刺激血管新生(angiogenesis)将促使储存脂肪的白色组织转变为燃烧脂肪的褐色组织。麻省理工学院(MIT)和布里格姆(Brigham)女子医院的研究人员运用纳米微粒(左下图)来向脂肪组织输送刺激血管新生的药物。 (右下图)透射电子显微镜下的纳米粒子。
(上图)在脂肪组织中刺激血管新生(angiogenesis)将促使储存脂肪的白色组织转变为燃烧脂肪的褐色组织。麻省理工学院(MIT)和布里格姆(Brigham)女子医院的研究人员运用纳米微粒(左下图)来向脂肪组织输送刺激血管新生的药物。 (右下图)透射电子显微镜下的纳米粒子。

“它的优点在于提供了一种针对性的方式,让我们能单独处理特定组织而不影响人体其他部位。这项技术针对肥胖症的积极影响可想而知,我们常听到的副作用将不复存在。” 麻省理工学院戴维·考赫研究所(DavidH. Koch Institute)教授、综合癌症研究员罗伯特·兰格(Robert Langer)如是说。

兰格和布里格姆女子医院纳米医学及生物材料实验室主任奥米德·法罗哈扎德(Omid Farokhzad),共同参与了于5月2日发表在美国国家科学院研究论文。该文章的第一作者是前麻省理工博士后袁雪(音译,Yuan Xue)和前布里格姆女子医院博士后徐晓阳(音译,Xiaoyang Xu)。

狙击脂肪

兰格和他的同事曾发表研究结果,加速血管再生有助脂肪组织转化,并帮助小白鼠减肥。然而,促进血管生成的药物可能对身体其他组织有害。

就这个问题,兰格和法罗扎哈德近年来转为研究一种新的药物传送方式,他们寄希望于运用这项技术治疗癌症和其它疾病。通过定位具体病灶,医生可以用最小剂量实现靶击病原体,同时防止药物在其他组织或者器官累积。

研究人员将药物储存在介质微粒的疏水核中,二者会形成一种聚合物(PLGA,聚乳酸—羟基乙酸),它在各种医疗设备中均有应用。通常还有将两种药物同时搭载在粒子上的应用情况,如罗格列酮和一种前列腺素类似物。前者已被批准用于治疗糖尿病,但由于副作用并没有被广泛使用。两种药物能够激活一种称为过氧化物酶体增殖物活化受体(PPAR)的细胞受体,刺激血管生成和脂肪转化。

纳米粒子的外壳由聚乙二醇(PEG)构成,用它包覆纳米粒子可以实现精确制导。这些“导弹”粒子自动会与血管周围脂肪组织衬里的蛋白质结合。

麻省理工研制新型纳米微粒 可靶向攻击脂肪细胞

研究人员先向小白鼠饲喂高热量饮食,之后再在这些超重小白鼠身上进行试验。结果表明,小白鼠服药后体重下降10%左右,并且其胆固醇和甘油三酯(即人体脂肪的主要构成分子)也处在下降趋势。同时小鼠变得对胰岛素更敏感。 (肥胖往往导致胰岛素脱敏,这是2型糖尿病的征兆)

此外受试小白鼠超过25天未表现出任何副作用。

“这是一个振奋人心的临床研究,它确立了新方法对治疗肥胖症显著意义,预计市场需求将不断增长,”哈佛医学院教授、波士顿儿童医院心血管主任玛莎·摩西(Marsha Moses)尽管没有参与这个项目,但她表示,“作者成功地证明,选择性的将脂肪组织从能量存储型转向消耗型,可以有效地缓解肥胖。”

如何服用

在当前条件下,给药通过静脉注射,这可能只适用于高危病态肥胖患者,法罗扎哈德说。

“为了适应更广泛的需求平台,我们必须寻求更简单的介质来携带这些纳米粒子,比如口服药物,“他说。

纳米粒子做成口服药最大的问题在于,它们很难被肠道吸收 。不过在先前的研究中,兰格和法罗扎哈德发现了一种存在于肠道内壁细胞表面的受体,将它的抗体涂覆在纳米粒子表面,可以使纳米粒子通过消化道吸收。最近,法罗扎哈德和他的同事开发了一种使用转铁蛋白(transferrin)的口服方式。这种蛋白参与铁离子在体内的运输,进而促进肠道吸收纳米粒子。

研究人员还希望能找到更具体的脂肪组织来充当纳米粒子的靶组织,这将进一步减少副作用的可能性,并且他们也可以获得更大的自由度来选用其他毒性更低的药物。

“该方法证明了白色脂肪组织褐化有助机体燃烧脂肪这个概念。这项技术适用于携带各种药物准确靶击病灶,不久的将来就会实现。” 法罗扎哈德说。

这项研究由美国国家卫生研究院和考赫前列腺癌基金会下设的纳米治疗奖评委会资助。

翻译:火机

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