躺平减肥要成真了！科学家找到了靶向脂肪组织的秘密，打一针，即可重塑脂肪、安全减肥
丁香学术
每年的 5 月 11 日是世界卫生组织确立的「世界防治肥胖日」，肥胖已成为困扰现代人的一种疾病，既影响外型美观，又增加了患 2 型糖尿病、脂肪肝、心血管疾病、癌症等多种疾病的风险，给身体健康带来了巨大的威胁。
随着人们生活节奏加快、饮食搭配不均衡及生活作息不规律等各种因素阻碍，根治肥胖、降低人口肥胖率并非易事，而如何安全、高效地治疗肥胖一直是科学家们关注的问题。
2022 年 12 月 1 日，哥伦比亚大学强力教授团队与 Kam Leong 教授团队联合在 Nature Nanotechnology 杂志发表研究论文 Selective targeting of visceral adiposity by polycation nanomedicine，该研究开发了一种正电荷纳米材料，可以特异性地靶向内脏脂肪，并关闭脂肪细胞中的脂质储存程序，肥胖小鼠的体重在治疗 6 周后减轻了 20%。
这是一种从未有人用于治疗肥胖的技术。研究中使用的纳米材料通过阳离子电荷重塑脂肪，而不是像吸脂手术一样破坏脂肪，这种新颖的策略将让减脂变得更加更健康、安全。
图 1：来源 Nature Nanotechnology
研究内容
根据分布部位的不同，脂肪主要分为两种：皮下脂肪和内脏脂肪。皮下脂肪分布在身体各个部位的皮肤下，形成双下巴、手臂脂肪等；内脏脂肪围绕胃、肝脏和肠等内部组织，内脏脂肪过多会导致大肚子的产生，过多的内脏脂肪与多种疾病的发生更密切相关。然而，目前对皮下脂肪的治疗，如吸脂术，是具有侵入性和破坏性的，且迄今为止还没有特异性消除内脏脂肪的方法。
研究者们发现，脂肪组织中含有大量的带负电的细胞外基质（ECM）来保持脂肪细胞的生长状态。他们认为这种带负电荷的 ECM 网络可能为带正电荷的分子提供某种高速公路系统。
因此，他们采用了一种带正电荷的纳米材料——第 3 代 PAMAM（P-G3），并将其注射到肥胖小鼠体内。利用脂肪组织中的高阴离子 ECM，研究者测试了 P-G3 是否可以与脂肪组织结合，他们发现从内脏附睾白色脂肪组织（eWAT）和腹股沟皮下白色脂肪组织（iWAT）中分离出的 ECM 显示，P-G3 迅速扩散并且选择性分布在白色脂肪组织中。
图 2：来源 Nature Nanotechnology
令人惊喜的是，通过观察注射了 P-G3 的肥胖小鼠的生长情况，发现注射 P-G3 几乎完全控制了高脂饮食喂养时小鼠体重的急剧增加，并使肥胖小鼠的体重在治疗 6 周后减轻了 20%。
此外，体外脂肪形成模型和单细胞 RNA 测序显示，P-G3 促进脂肪细胞发育过程中的脂肪细胞脂质合成和储存分离，生成具有正常功能但抑制肥大生长的脂肪细胞。而且，P-G3 促进氧化磷酸化、PPAR 和 PPARα/RXRα 信号通路，但下调营养感知、mTOR、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）、sirtuin 信号通路和炎症通路。
最重要的是，这种抗肥胖作用不是由减少食物摄入量、肠道吸收引起的，而是完全是通过抑制脂肪量而导致的。
作为一种阳离子物质，P-G3 可以特异性靶向带负电荷的脂肪组织，并对脂肪细胞产生一种有趣的作用：P-G3 抑制了「过载」脂肪细胞中不健康的脂质储存，并有助于新的脂肪细胞的形成，使得肥胖小鼠拥有更多代谢健康的、年轻的、小的脂肪细胞。
「使用 P-G3，脂肪细胞仍然可以是脂肪细胞，但它们不能长大，」研究人员 Leong 教授说，「我们的研究强调了一种治疗内脏肥胖的意想不到的策略，并提出了探索阳离子纳米材料治疗代谢疾病的新方向。」
图 3：来源 Nature Nanotechnology
值得一提的是，该研究团队于 2022 年 11 月 28 日在 Biomaterials 杂志还发表了一则「姐妹篇」研究论文 Polycationic PAMAM ameliorates obesity-associated chronic inflammation and focal adiposity。这项研究重点关注了皮下脂肪以及与肥胖相关的慢性炎症。研究人员利用临床常用的人血清白蛋白（HSA）为负载，构建了 HSA-PG3 缓释纳米材料，以获得持续性的释放。
图 4：来源 Biomaterials
像注射肉毒杆菌毒素一样，HSA-PG3 可以局部注射到特定的皮下脂肪中，并且非常有效地减少局部脂肪。这一局部减肥效果同样是以局部脂肪组织健康重构为基础，而非破坏脂肪组织获得的。两项研究结果互为补充，相得益彰。
图 5：来源 Biomaterials
「我们非常兴奋地发现阳离子电荷是靶向脂肪组织的秘密，」该研究的通讯作者强力教授说，「现在，我们可以在任何我们想要的地方，以安全的方式收缩脂肪，而不会破坏脂肪细胞。这是治疗肥胖症的重大进步。」
研究人员现在正在将 P-G3 设计成各种衍生物，以提高功效、安全性和特异性，并正在申请相关专利。
