Cell子刊：納米藥物促成脂肪「褐變」！

藉助裝載有dibenzazepine的納米粒子（前面的球狀顆粒）誘導白色脂肪組織（後面的背景）褐變。（圖片來源：Alexander M. Gokan）

人體內有兩種脂肪——白色脂肪（white adipose）和褐色脂肪（brown adipose），前者負責儲存能量，一旦累積過量易造成肥胖及糖尿病等相關疾病；後者促進脂肪燃燒，產生熱量，從而保護機體免受寒冷、以及肥胖等困擾。從白色脂肪到褐色脂肪的轉變過程被稱為「褐變」，是不少學者希望藉此解決肥胖問題的關鍵。

近期，來自於普渡大學的科學家們設計了一款新型納米顆粒，能夠靶向誘導白色脂肪發生「褐變」。他們證實，特定脂肪的褐變有助於改善新陳代謝，這一項技術有望成為治療肥胖、糖尿病的潛在突破點。相關研究成果發表在《Molecular Therapy》期刊。

普渡大學農業和生物工程、生物醫學和材料工程助理教授Meng Deng和動物科學教授Shihuan Kuang一直在尋找減少白色脂肪、增加棕色脂肪的方法，他們專註於調控細胞分化的信號通路——Notch，一條介導相鄰細胞交流進而調控細胞發育的重要通路。

在Notch信號通路中，細胞向鄰近細胞傳遞信號，用於調控細胞基因表達，決定它的命運。已有研究表明，通過干擾祖細胞（會分化成白色脂肪細胞）的Notch信號，可以促成棕色脂肪細胞的產生。

Meng Deng教授團隊（圖片來源：普渡大學）

Meng Deng和團隊首次設計了一種由FDA批准的聚合物PLGA（lactide-co-glycolide）製成的納米顆粒，靶向運輸一種直接作用於白色脂肪細胞的信號轉導抑製劑——Dibenzazepine（DBZ）藥物（負責阻斷Notch信號通路，從而促成棕色脂肪細胞的產生）。

Meng Deng表示：「我們能夠控制納米粒子精準靶向特定的部位，即白色脂肪組織。一旦這些被改造的顆粒到達脂肪細胞內部，它們會緩慢釋放出藥物，從而阻斷細胞間的『交流』。」

納米顆粒直徑小於200納米，能夠通過內吞作用被脂肪細胞吸收。「這些顆粒會被細胞『吃進去』，從而避免損傷其他組織。」 Kuang解釋道。裝載有dibenzazepine的納米粒子能夠快速抑制脂肪細胞的Notch信號，影響細胞分化。

研究思路（圖片來源：Molecular Therapy）

以小鼠為模型，每周定期注射納米顆粒，能夠有效改善葡萄糖穩態，減輕小鼠體重。據悉，Deng已經為這一技術申請了專利，並創辦了一家名為Adipo Therapeutics的公司，旨在繼續研發併產業化。

除了直接靶向脂肪細胞，來自於莫納什大學生物醫學研究所的科學家們在不久前在大腦中找到一個控制脂肪「褐變」的分子開關。他們發現下丘腦磷酸酶TCPTP活性與脂肪代謝有密切關係：當禁食時，TCPTP被激活，從而抑制大腦AgRP/NPY神經元的胰島素信號，阻止白色脂肪的「褐變」，減少能量消耗。反過來，攝取食物會減少下丘腦的TCPTP酶活性，從而上調胰島素信號，促進脂肪褐變，加快能量消耗。

肥胖是引發糖尿病的一個風險因素。早在1997年，世界衛生組織就將肥胖定義為疾病。近年來，越來越多的研究基於大量的流行病學數據明白無疑地承認肥胖是一種疾病。更重要的是，肥胖影響人體的正常生理功能、威脅人類的健康，每年至少有280萬人的死亡可歸咎於超重或肥胖。如何解決肥胖？科學家們希望這些基礎性研究能夠為問題的解決提供新的線索和方向。

參考資料：

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