马萨诸塞大学阿默斯特分校的生物医学工程师使用他实验室设计的纳米凝胶载体将药物专门输送到肥胖小鼠的肝脏，有效逆转饮食诱发的疾病。
“接受治疗的小鼠完全失去了增加的体重，而且我们没有看到任何不良副作用，” 化学和生物医学工程杰出教授S. Thai Thayumanavan说。“考虑到一亿美国人患有肥胖症和相关的心脏代谢疾病，我们对这项工作感到非常兴奋。”
Cyta Therapeutics 初创公司正在努力将这些发现转化为人类，该公司是 基于 Thayumanavan 实验室的纳米凝胶技术在麻省大学应用生命科学研究所(IALS) 成立的。7 月下旬，Cyta Therapeutics 在波士顿举行的第 16 届年度马萨诸塞州生命科学创新 (MALSI) 日上荣获评委选择最佳初创公司奖。
“在老鼠和人类之间还有大量的开发工作需要进行，”Thayumanavan 说，“但我们希望它最终能成为一种药物。”
IALS 生物 活性传递中心主任、资深作者 Thayumanavan 在 8 月 29 日星期二发表在《美国国家科学院院刊 NEXUS 》上的一篇论文中解释了他的团队的发现。 吴瑞玲，正在攻读博士学位。Thayumanavan 实验室和生物活性传递中心的化学博士是该论文的主要作者。吴刚毕业，现在在波士顿的一家制药公司工作。
该中心的主要目标之一是弄清楚如何通过为小分子和大分子创建新颖的递送平台，将正确的药物输送到体内正确的位置。
拟甲状腺药或模仿合成甲状腺激素的药物被认为是解决肥胖、2 型糖尿病、高胆固醇、代谢功能障碍相关脂肪性肝炎 (MASH) 和其他代谢病症问题的潜在方法。然而，靶向治疗是关键。Thayumanavan 和他的团队研究了一种这样的拟甲状腺素。
“我们意识到我们需要有选择地将这种药物输送到肝脏，因为如果它到达其他地方，可能会导致并发症，”他说。除了副作用之外，全身服用该药物预计会削弱其有效性，这一点在研究中得到了证实。
Thayumanavan 和团队给一组小鼠喂食高脂肪、高糖、高胆固醇饮食 10 周，使它们的体重增加了一倍。对照组小鼠接受健康饮食。
“我们想出了一种非常简单的方法，利用我们独特的发明——纳米凝胶，我们可以选择性地将其定向到不同的目标，我们称之为 IntelliGels，”Thayumanavan 说。“它们是专门为肝脏中的肝细胞输送而设计的。”
肥胖小鼠每天服用药物，将其包装在纳米凝胶内，并通过腹膜内(IP)注射递送给小鼠。
一旦纳米凝胶载体进入肝细胞内部，细胞中的谷胱甘肽就会分解纳米凝胶中的键，释放药物。然后该药物激活甲状腺激素β受体，导致全身血脂降低，增加胆汁酸合成和脂肪氧化。
经过五周的治疗后，小鼠的体重恢复到了正常水平——即使它们继续接受高脂肪饮食。小鼠的胆固醇水平也下降了，肝脏炎症也得到了缓解。
“我们真的想找出受到影响的因素，”塔尤马纳万说。“我们发现我们正在激活反向胆固醇转运途径，从而降低胆固醇。我们相信脂肪氧化的激活和代谢率的增加正在导致体重减轻，但需要做更多的工作来证明这一点。”
该论文指出，既然该机制得到了更好的理解，“药物封装的纳米凝胶为纳米颗粒介导的其他肝脏疾病的药物策略开辟了可能性。”
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