未来肥胖症的克星研究人员研发出燃烧脂肪
超过40%的美国成年人和13%的全球人口受到肥胖的影响，而与肥胖相伴而来的是各种其他相互关联的疾病，包括心血管疾病、糖尿病和脂肪肝，这使得肥胖成为最难治疗的疾病之一，也是最关键的疾病之一。
弗吉尼亚理工大学克里夫和艾格尼丝莉莉学院的药物发现研究员、弗拉林生命科学研究所和弗吉尼亚理工大学药物发现中心的附属成员、化学教授韦伯斯特·桑托斯(WebsterSantos)说：“肥胖是美国最大的健康问题。但是，人们很难减肥和保持体重，节食是很困难的。所以如果有一种药理学方法，或者一种药物可以帮助解决这个问题的话那对整个社会都会有益。”
桑托斯和他的同事们最近发现了一种名为BAM15的小线粒体解偶联剂，它可以在不影响食物摄取量和肌肉质量或提高体温的情况下降低小鼠的体内脂肪量。此外，该分子还可以降低胰岛素抵抗，对氧化应激和炎症都有益处。
这项研究成果发表在年5月14日的《自然通讯》(NatureCommunications)上，研究成果为肥胖症、糖尿病、特别是非酒精性脂肪性肝炎(NASH)的未来治疗和预防带来了希望。NASH是一种以炎症和脂肪在肝脏中堆积为特征的脂肪肝，人们认为，在接下来的几年里，这种疾病将会成为美国肝移植的主要原因。
线粒体通常被称为细胞的动力源。细胞器产生ATP(一种作为细胞能量载体的分子)，为身体运动和其他生物过程提供能量，帮助我们的身体正常运转。
而为了产生ATP，线粒体内需要燃烧营养物质，并建立质子动力(PMF,protonmotiveforce)。PMF是由一个质子梯度产生的，即内膜外的质子浓度较高，内膜内(或者说基质)的质子浓度较低。细胞膜上嵌有一种叫做ATP合酶的酶，每当质子通过这种酶时，细胞就会产生ATP。因此，营养氧化，或营养燃烧，是耦合ATP合成。
桑托斯说：“所以任何降低PMF的东西都有可能增加呼吸。线粒体解偶联剂是进入线粒体帮助细胞呼吸的小分子。它们有效地改变了细胞的新陈代谢，让我们在不做任何运动的情况下燃烧更多的卡路里。”
通过绕过ATP合酶，线粒体解偶联剂将质子输送到基质中，这样就不会释放出PMF。为了重建梯度，质子必须要运输出线粒体基质。结果，细胞就开始以高于必要的水平燃烧燃料。
知道了这些分子可以改变细胞的新陈代谢，研究人员想要确定药物可以达到预期的目标，而且最重要的是足够安全。而通过对老鼠的一系列研究，研究人员发现，BAM15即使在高剂量下也没有毒性，它也不会影响大脑中的饱中枢(该中枢会告诉我们的身体是否饿了或饱了)。
在过去，许多减脂肪的药物会告诉你的身体停止进食，但结果是，患者会反弹，吃得更多。在BAM15小鼠的研究中，动物们吃了和对照组一样多的食物，但它们仍然减少了脂肪量。
先前的线粒体解偶联剂的另一个副作用是体温升高。研究人员用直肠探针测量了喂食BAM15的小鼠的体温，没有发现它们有体温的变化。
但是关于BAM15的半衰期出现了一个问题。在小鼠模型中，药物的半衰期(即药物仍然有效的时间)相对较短，而人类口服给药的最佳半衰期要长得多。
尽管BAM15在小鼠模型上有很大的潜力，但这种药物不一定在人体上成功——至少在相同的分子上不成功。
“我们基本上是在寻找大致相同类型的分子，但它需要在体内停留更长时间才能产生效果。
我们正在调整化合物的化学结构。到目前为止，我们已经制造了几百种与此相关的分子。”桑托斯说道。
桑托斯实验室的最终目标是将动物模型的抗脂肪治疗转变为治疗人类的NASH。该实验室已经将他们更好的化合物用于NASH动物模型中，这些化合物已经证明在小鼠中可以作为有效的抗NASH化合物。
与桑托斯一起工作的是凯尔·霍恩(KyleHoehn)，他是弗吉尼亚大学药理学助理教授，澳大利亚新南威尔士大学生物技术和生物分子科学副教授。Hoehn是负责进行动物实验的代谢生理学专家。桑托斯和霍恩已经合作了好几年，他们甚至一起成立了一家生物技术公司。
桑托斯和霍恩在年共同创立的ContinuumBiosciences公司致力于改善我们身体燃烧燃料的方式，并对抗身体随着年龄增长储存多余营养的能力。这些有前景的NASH治疗化合物由他们的公司授权，并由弗吉尼亚理工大学授予专利。
该公司希望将线粒体解偶联剂用于肥胖症和NASH以外的领域。这些分子还具有独特的抗氧作用，可以最小化活性氧(或者说氧化应激)在我们身体的积累(活性氧在身体积累最终会导致神经退化和老化)。
桑托斯说：“如果你能最小化衰老，你就能最小化阿尔茨海默病和帕金森氏病的风险。所有这些与活性氧相关或炎症相关的疾病都可以受益于线粒体解偶联剂。所以，我们可以看到研究会朝着那个方向发展。”
编译/前瞻经济学人APP资讯组
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