Nat Nanotech：打一针，迅速治疗肥胖，强力教授开发新型纳米药物，特异性靶向抑制内脏脂肪

现如今，人们的生活作息越来越不规律，熬夜、酗酒、暴饮暴食和久坐不动等不良习惯导致肥胖问题愈渐严重。据世界卫生组织（WHO）统计，全球有近20亿人超重或肥胖，从1975到2016年之间，全球肥胖率翻了近3倍，每年超重或肥胖相关死亡人数高达280万。

除了影响外貌、导致行动不便，肥胖也是一项重大的健康挑战，它大大增加了患2型糖尿病、脂肪肝、心血管疾病、多种癌症以及新冠肺炎（COVID-19）的风险。因此，如何快速、有效地减肥成为当下的热门研究领域。

2022年12月1日，哥伦比亚大学强力教授团队与 Kam Leong 教授团队合作，在 Nature Nanotechnology 期刊发表了题为：Selective targeting of visceral adiposity by polycation nanomedicine 的研究论文【1】。

而在11月28日，强力教授团队还在 Biomaterials 期刊发表了题为：Polycationic PAMAM ameliorates obesity-associated chronic inflammation and focal adiposity 的相关研究论文【2】。

哥伦比亚大学万钱芬、中山大学附属第六医院骨科黄保丁为这两篇论文的第一作者，哥伦比亚大学强力教授团队与 Kam Leong 教授为这两篇论文的通讯作者。

研究团队开发了一种基于多阳离子的纳米药物——第三代聚酰胺胺（P-G3），它可以选择性地靶向并抑制内脏脂肪，增加能量消耗，防止肥胖和缓解相关的代谢功能障碍。该研究提出了一种针对内脏脂肪的治疗策略，并表明阳离子纳米材料可用于治疗代谢性疾病。

肥胖的直接原因是由于脂肪细胞的过度生长，导致白色脂肪组织（WAT）的扩张，一个脂肪细胞的直径能够增加20倍，从而最多容纳原来8000倍的脂质。值得注意的是，肥胖的代谢风险很大程度上取决于身体脂肪的分布，而不是肥胖的本身。许多人认为所有的脂肪组织都是一样的，但实际上，脂肪组织的位置决定其功能、性质的差异。

根据解剖部位的不同，白色脂肪组织主要可分为皮下脂肪和内脏脂肪，前者在身体各部位的皮下，而后者在胃、肝、肠等器官的周围。多项研究显示，内脏脂肪的“过载”与肥胖并发症更密切相关。因此，如果能针对性地消除多余的内脏脂肪，就能有效地治疗肥胖症患者并减少肥胖并发症的发病风险。

在 Nature Nanotechnology 的研究中，研究团队首先观察到，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。研究团队推测，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，就像磁悬浮列车行驶在磁悬浮轨道上。

阳离子纳米药物P-G3选择性分布于带负电的内脏脂肪中

因此，研究团队将一种带正电的纳米材料——第3代树枝状聚酰胺胺（PAMAM），即P-G3，注射到肥胖小鼠体内。他们发现，P-G3很快就扩散到整个组织中，并使得肥胖小鼠的体重明显减轻。

注射P-G3之后，肥胖小鼠的体重明显减轻

进一步研究发现，作为一种阳离子物质，P-G3可以特异性靶向带负电的脂肪组织，并对脂肪细胞产生了有趣的作用：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，就像在新生儿和运动员身上发现的那样。

此外 ，研究团队还发现，P-G3的这种解耦联功能也适用于人类脂肪活组织检查，表明其在人类中具有转化潜力。

P-G3抑制“过载”脂肪细胞的出现，并帮助新的脂肪细胞的形成

强力教授表示，P-G3是针对脂肪组织的秘密武器，有了它，我们可以在不破坏脂肪细胞的情况下以一种安全的方式减少脂肪。事实上，在使用了P-G3之后，脂肪细胞仍然是脂肪细胞，但它们不会再长大了。这种技术之前从未被用于肥胖治疗，而这一策略将为更健康、更安全的减脂打开大门，是肥胖治疗的一大进步。

由于P-G3可以选择性地靶向内脏脂肪，研究团队在 Biomaterials 论文中展示了一种类似“医美”的疗法：像肉毒素一样，P-G3可以局部注射到特定的皮下脂肪库中，让肥胖小鼠迅速瘦身。

全身腹腔注射P-G3可减少肥胖症小鼠的肥胖，减轻炎症，改善代谢功能

最后，强力教授表示，这是一种令人兴奋的新方法，很有兴趣将其开发成前所未有的局部施用的肥胖治疗方法。实验结果显示了P-G3具有令人满意的安全性和有效性，团队计划将P-G3开发成一个平台，可以将控制脂肪的药物和基因疗法靶向递送到特定的脂肪组织中，从而进一步增加治疗效果。

据悉，研究团队正在申请专利，并不断扩展P-G3的应用范围，以提高其疗效性、安全性和特异性。

原始出处：

Wan， Q.， Huang， B.， Li， T. et al. Selective targeting of visceral adiposity by polycation nanomedicine. Nat. Nanotechnol. (2022). https：//doi.org/10.1038/s41565-022-01249-3.

BaodingHuang， et al. Polycationic PAMAM ameliorates obesity-associated chronic inflammation and focal adiposity. Biomaterials， Available online 28 November 2022， 121850.