图 | 强力(来源:强力)
2022 年 12 月 1 日,干系论文以《聚阳离子纳米药物对内脏脂肪的选择性靶向》(Selective targeting of visceral adiposity by polycation nanomedicine)为题在 Nature Nanotechnology 上揭橥 [1]。
图丨干系论文(来源:Nature Nanotechnology)
哥伦比亚大学 Naomi Berrie 糖尿病中央及病理与细胞生物学系万钱芬博士和生物医学工程系黄保丁博士为论文的共同第一作者,哥伦比亚大学生物医学工程系梁锦荣(Kam W. Leong)教授和 Naomi Berrie 糖尿病中央病理学和细胞生物学系强力教授为论文的共同通讯作者。
聚阳离子纳米药物供应了抑制内脏肥胖和治疗代谢疾病的新策略
如今,肥胖和超重在人群中已经普遍存在,会给人体康健带来诸多危害,乃至导致心脑血管疾病、高血压、糖尿病等常见慢性疾病的发生。
虽然引发肥胖的直接缘故原由是脂肪组织的增加,但因肥胖造成的代谢危害在很大程度上却是由身体脂肪的分布而决定的。
白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)是全身最紧张的脂肪种类,可以根据其在身体里的储存部位,大体分为位于腹腔内的内脏脂肪和位于皮肤下面的皮下脂肪。中央性肥胖不仅随意马虎引发更高的代谢风险,也随意马虎发生在亚洲人群的身上。
现有的减肥方法常日是全身性的,很难做到有针对性的局部减肥,尤其是对代谢康健危害更大的内脏脂肪。造成这一困境的关键障碍是短缺可以有效特异性靶向内脏脂肪的方法。
由于采取传统的方法一贯未曾取得打破,该团队就想通过跨学科交叉的方法探求一种新的思路。强力表示,“在 WAT 扩展的同时,细胞外基质也会随之增加,而后者是由胶原蛋白和携带超强负电荷的生物大分子糖胺聚糖组成的。这种带负电荷的基质,理论上可以吸附带正电荷的分子。”
图丨 P-G3 选择性分布于内脏脂肪(来源:Nature Nanotechnology)
该团队首先在体外验证了,脂肪组织细胞外基质可以极其高效地吸附 P-G3。然后,该团队把 P-G3 注射到肥胖小鼠的腹部,创造其优先靶向内脏脂肪,而非身体其他区域的脂肪。“这是首次创造通过正电荷可以有效地靶向特定位置的脂肪组织。这为治疗中央性肥胖供应了一种可能。”强力说。
图丨 P-G3 使脂质合成与脂肪细胞形身分别(来源:Nature Nanotechnology)
在这里,正电荷是靶向脂肪的关键。正电荷越强,纳米颗粒就越方向于靶向脂肪。不过,须要解释的是,更强的正电荷也增加了纳米颗粒的毒性。因此,该团队还根据电荷密度,对最佳疗效与毒性比的平衡进行了细致的评估。
接下来,他们出乎猜想地不雅观察到了带正电的纳米材料能达到强烈的减肥效果。团队在此根本上进行工程改造,对靶向内脏脂肪的阳离子纳米材料进行优化,提高其疗效和靶向的特异性的同时,也着重提升材料的安全性。
“我们还创造了非常分外的调节脂肪的办法。”强力补充说。
P-G3 对脂肪细胞的调节与传统的脂肪细胞操作不同,其紧张通过影响脂肪细胞内的营养旗子暗记感知通路,在不损伤乃至是促进脂肪细胞形成的同时抑制了它终年夜,实现将这两个紧密结合的过程定向解偶联,从而产生“侏儒”脂肪细胞,来减少内脏脂肪。
图丨 P-G3 抑制由饮食勾引的肥胖并改进代谢康健(来源:Nature Nanotechnology)
Nature Nanotechnology 的高等编辑基娅拉·帕斯托雷(Chiara Pastore)评价道:“该论文宣布了纳米药物用于靶向内脏脂肪,并调节与肥胖干系的特定路子。在此取得的进展,有望为减少肥胖供应替代治疗工具,同时也鼓励在代谢性疾病领域探索纳米医学办理方案,扩大纳米材料的生物医学运用。”
P-G3 在减少脂肪的同时,可以改进全身的代谢康健,可能运用于代谢疾病干预。
据先容,梁锦荣教授在正电纳米材料领域深耕多年。团队可以基于 P-G3 的载体能力将其开拓为平台,并把小化合物、核苷酸和蛋白质等治疗药物,递送到给定的脂肪沉积处进行治疗。
“可以预见的是,通过这一平台,能够更有效地干预身体里的任意一块脂肪。”强力说。
此外,该团队还进一步地把运用扩展到身体特定位置的皮下脂肪的减肥,紧张表示在瘦身或修身上。这在医学美容方面,会拥有较为广阔的运用前景。
希望向大众通报康健安全的减肥理念
脂肪组织对付人体的康健代谢至关主要。如果通过毁坏某个部位的脂肪来达成减肥目的,每每会造成脂肪组织的重新分布,带来代谢功能隐患。
因此,强力及团队对减肥方法的安全性高度重视。他们不仅在制订肥胖干预策略时分外关注安全性,还希望可以帮助大众树立精确的减肥理念。
在他看来,市场上的一些减肥产品,可能会给利用者带来诸多长期的康健危害,比如产生烦闷、导致肠胃功能紊乱、损伤肝肾功能等。
“康健是第一位的。以是,对付那些身分不明的减肥产品,我个人的建议是敬而远之。”他说。
“我们认为减肥该当因此一种科学、严谨和安全的办法进行的,能在减少脂肪、康健塑造脂肪的同时,改进全身的代谢康健。”强力表示,“这是我们一贯秉承的理念,也是研究和医疗领域须要共同关注的事情。希望这种康健的减肥不雅观念能够有效地通报给大众。”
参考资料:
1. Wan, Q., Huang, B., Li, T. et al. Selective targeting of visceral adiposity by polycation nanomedicine. Nature Nanotechnology 17, 1311–1321 (2022). https://doi.org/10.1038/s41565-022-01249-3 https://www.nature.com/articles/s41565-022-01250-w