肥胖對人體產生的危害,大家都有目共睹;美國約有1/3的肥胖人口,而且2015年肥胖在美國已經超越抽菸,成為癌症死亡可預防原因之首;此外,每年將近60萬癌症死亡患者中,有20%是跟肥胖相關。因此全世界每天都有 來自各領域的專家,不斷研究如何克服肥胖這個議題。
前幾天,來自MIT and Brigham and Women’s Hospital 專家團隊的肥胖研究已被發表在美國國家科學院院刊(PNAS),他們利用奈米微粒,將減肥藥物傳送到體重過重老鼠的脂肪組織,利用藥物的特性:
- 將儲存脂肪的白色脂肪組織轉化成燃燒脂肪的棕色脂肪組織。
- 刺激脂肪組織產生血管新生(angiogenesis)。
以加強奈米顆粒的標靶作用和脂肪轉化效果。經過25天後,這些老鼠減輕體重約原體重的10%;同時,並無任何不良反應在此研究中被發現。雖然此次實驗所使用的藥物並非FDA核準的減肥藥,也不是新發明的藥物,但是研究團隊藉由奈米粒子的運輸方式,讓藥物濃度有效累積在脂肪組織裡,卻不會影響身體其他組織的功能和運作。
http://news.mit.edu/2016/fat-fighting-nanoparticles-obesity-0502
在此之前,其實研究團隊早已發現利用藥物產生脂肪轉化和血管新生的效果,可以協助過重老鼠減重,但卻無法克服藥物對身體的其他影響。最後,他們借助這幾年來奈米微粒科技在癌症或其他疾病標靶治療的優異表現(讓高劑量且強效的藥物作用在病源處,盡量減少藥物累積在身體其它位置),提供嶄新的減肥治療方向。
本次試驗的奈米微粒為高分子聚合奈米微粒,核心為疏水性的聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA :Poly Lactic-co-Glycolic Acid),具有良好生物相容性和生物降解性,能安全承載藥物,並且保護藥物免於降解,使藥物能持續釋放,外層為親水性的聚乙二醇(PEG :Polyethylene glycol) ,嵌入標靶分子,可和脂肪組織周邊血管內層的蛋白結合,引導奈米微粒作用在正確標的,在歐美市場已應用多年,製作技術廣泛成熟。此次研究奈米微粒所承載的藥物有兩種:
- Rosiglitazone(Avandia) - 為治療糖尿病用藥,因會產生嚴重副作用(增加心血管和腦血管疾病發生的風險),目前臨床上已很少使用。
- Prostaglandin(賀爾蒙製劑)。
這兩種藥物都可活化細胞受體(PPAR - Peroxisome Proliferator Activated Receptor),刺激血管新生和脂肪轉化。實驗中的老鼠會先經過高脂肪餵食增胖,然後再接受奈米微粒藥物治療,結果顯示老鼠的體重有明顯減輕(減少10%)、血中膽固醇和三酸甘油脂降低並且增加胰島素敏感性。整個實驗過程約25天,並無任何副作用產生。
目前的奈米微粒治療大抵都是從靜脈注射給予,就治療病態肥胖的病人而言,這個方式還算合用。不過,如果能利用更簡便的口服方法,便能更廣泛被應用在臨床上治療肥胖。在這個前提之下,優先要克服的是如何讓奈米微粒能夠穿透腸道內層,被人體吸收。本實驗的主要推手:Langer and Omid Farokhzad ,同時也是 Brigham and Women’s Hospital 的奈米醫學和生物材料的實驗室主任,過去曾研究利用抗體塗蓋在奈米微粒上,藉著和腸道內層的受體結合後被吸收;最近,Farokhzad 又發明另一種口服奈米微粒的方式,試著利用運鐵蛋白(Transferrin)來促進腸道對奈米微粒的主動運輸。
當然,往後的實驗方向就是希望能找出專一性更高的脂肪組織,以提供奈米微粒做更精確的標靶治療,減少各種可能的副作用;另外,低毒性和高效性藥物的選用,也有待未來更多元的研究和更深入的討論 。這篇文章可算是概念性驗證"選擇性將白色脂肪轉化成棕色脂肪並且達到燃燒體內脂肪的目標"。這種奈米微粒的運用方式,搭配不同分子的藥物,或許能發展出各式各樣的標靶治療。