2016年5月24日

纳米粒子靶向,转化大发手游组织

乍看上去

  • 旨在针对白色大发手游并将其转化为燃烧卡路里的棕色大发手游的纳米颗粒可减缓肥胖小鼠的体重增加,而不会影响食物的摄入。
  • 这项概念验证工作可能会导致治疗肥胖的新疗法。
几个小领域的形象。 研究中使用的目标纳米粒子,通过透射电子显微镜观察。PNAS的Langer和Farokhzad实验室

全国超过三分之二的成年人被认为是超重或肥胖。近年来,研究人员已深入了解了不同类型的大发手游组织在体重控制中的作用。成年人大多含有白色大发手游,其中多余的卡路里以称为大发手游酸的化学物质形式存储。白色大发手游过多会增加几种代谢紊乱的风险。

相反,棕色大发手游会燃烧能量以产生热量并帮助维持体温。婴儿出生时有棕色大发手游,但随着年龄的增长我们会逐渐失去棕色大发手游。棕色大发手游是 直到最近 被证明存在于成年人中。由于棕色大发手游细胞能够燃烧卡路里,因此它们可能在减少肥胖症及其相关疾病的策略中发挥作用。

大发手游组织及其支持的血管网络会随着时间变化。罗格列酮(Rosiglitazone(Rosi))和前列腺素E2类似物(PGE2)等化合物已显示对白色大发手游组织具有“褐变”作用-促进新陈代谢和新血管的生长。但是,此类药物可能会对其他组织产生不良影响。

纳米大小的颗粒或纳米颗粒可以设计为靶向特定的器官或组织。目前正在癌症和其他疗法中探索该技术。麻省理工学院的罗伯特·兰格博士和布莱根妇女医院的奥米德·法罗赫扎德博士领导的团队设计了纳米粒子,将褐变剂靶向于大发手游组织。这项研究部分由NIH国家生物医学成像与生物工程研究所(NIBIB)资助,于2016年5月17日发表于 美国国家科学院院刊.

研究人员开发出了纳米颗粒,其核心包含Rosi或PGE2以及称为PLGA的聚合物,该聚合物能够缓慢释放药物。为了将纳米颗粒靶向大发手游组织,其外表面由附着在iRGD或P3上的称为PEG的聚合物制成,该化合物与大发手游组织血管内的分子结合。通过静脉内注射将颗粒递送给小鼠。

与在溶液中或在非靶向纳米粒子中无药物的对照小鼠相比,用靶向纳米粒子治疗的小鼠具有更深的白色大发手游。在显微镜下,它们的大发手游细胞显得更小,血管也更多。靶向的纳米颗粒也显着提高了UCP1(棕色大发手游细胞的标志物)的表达。

研究人员接下来在高脂饮食的肥胖小鼠中测试了Rosi纳米颗粒。与未治疗的小鼠或溶液中或未靶向的纳米颗粒中用Rosi处理的小鼠相比,靶向的纳米颗粒可将体重增加抑制约10%。用靶向纳米粒子治疗的小鼠大发手游细胞较小,血管较多,棕色大发手游标记物含量较高。值得注意的是,这些组的食物摄入量相似。这些发现表明,靶向的Rosi纳米颗粒通过使大发手游组织褐变而减少了体重增加。

这项研究集中于Rosi作为概念证明。在临床中,Rosi具有严重的副作用,但是Rosi或PGE2以外的其他药物也可以加载到纳米颗粒中。兰格说:“这里的优势在于,您现在可以将其定位到特定区域,而不会产生身体全身作用。” “就抗肥胖而言,您可以获得想要的积极效果,但有时却不会得到负面效果。”

—哈里森·温(Harrison Wein)博士

相关链接

参考文献: 通过使用靶向纳米粒子的大发手游组织转化和血管生成,预防小鼠饮食引起的肥胖。 薛Y,徐X,张XQ,法罗扎德OC,兰格R. 美国国家科学研究院。 2016年5月17日; 113(20):5552-7。 doi:10.1073 / pnas.1603840113。 Epub 2016年5月2日。PMID:27140638。

资金: NIH的国家生物医学影像与生物工程研究所(NIBIB)和国家癌症研究所(NCI);科赫–前列腺癌基金会纳米治疗学奖;和瑞典研究理事会。