想减肥但管不住嘴？有办法了！SCI ADV | 新型可食用电子刺激器药丸，可增强虚拟饱腹感，饭量立减40%

2024-02-01

临床研究抗体药物偶联物

说到减肥，大家肯定能想到层出不穷的减肥方法：生酮饮食法，8小时进食法，少吃多动等等。方法可行，但却总是坚持不了几天，归根究底就是管不住嘴，导致在减肥的道路上反反复复，美其名曰：减肥是一项终身的事业。话虽是玩笑，但是在科学界，减肥的确是一个不衰的课题。最近，一项重磅“减肥神器”的研究，给管不住嘴的减肥人士带来了新的希望！该研究由麻省理工学院Giovanni Traverso 团队完成，成果发表在 Science Advances 期刊题为：A vibrating ingestible bioelectronic stimulator modulates gastric stretch receptors for illusory satiety。科学家设计了一种可食用的生物电子刺激器( VIBES )药丸，可以在胃里震动，刺激胃牵张感受器，导致虚拟的饱腹感，从而减少食物摄入，降低体重。 DOI: 10.1126/sciadv.adj3003 VIBES是一种带胶膜的胶囊，在胃液中4.3 ± 1.2 min内溶解，然后释放出一个弹簧针，完成激活振动电机的电路。该胶囊设计一个带有偏移轴的电机，位于外壳内，当使用1.55 V，80m.h的氧化银电池供电时，可以实现2 - 4mm的位移幅度，且平均震动时间为38.3 ± 1.83分钟，可以与食物进行混合。且经过验证，该胶囊在体内长时间停留也不会破坏肠胃功能。图1. VIBES的概念和机制研究者在动物体内对VIBES的性能进行了研究。选用了Yorkshire猪模型 (体重50-80kg, 年龄4-6个月) ，因为它的胃部解剖结构与人类相似。通过对猪的内窥镜观察，确定VIBES药丸的定位。发现在所有试验中，VIBES在给药后至少30分钟内都没有从胃中排出，这为餐前给药提供了可能性。为了表征胃响应机械扩张和振动刺激的神经信号模式，在剖腹手术后，对腹腔迷走神经进行细导线电生理记录。通过向猪的胃里充气来模拟不同程度饱食的胃, 并通过内镜估计胃容积的变化, 同时记录相应的迷走神经电活动 (ENG)。再给予服用VIBES后, 通过内镜观察胶囊的定位, 同样记录ENG。为了确定振动刺激是否可以激活神经反应，使用VIBES将频率在24至500 Hz之间的振动应用于胃腔，并对通道上的神经活动进行监测。结果发现，虽然这种药丸提供了大约298mm2的接触面，但振动刺激通过组织传播，刺激胃肌肉长达30厘米。并且在所有的试验中, 64-100Hz的震动频率下观察到的ENG最接近于机械扩张期间观察到的模式。然后切断双侧迷走神经后重复上述试验, 消除传出信号和负反馈环路之间显示出高度相似。图2. 胃内机械感受器电生理进一步研究了进食行为和饱腹感相关的激素分泌。受试动物分别摄入VIBES药丸和假药丸后，在0、15、30、45、60、90和150分钟时采集血液样本。结果显示，VIBES摄入导致生长激素释放肽 (即“饥饿激素”) 释放显著减少, 胰岛素水平显著增加, 其幅度和速度与正常膳食摄入相当。胰高血糖素（负责维持血糖水平）在对照组动物中有所增加，而在VIBES组中则保持在基线水平，说明VIBES可以诱导胃期代谢反应。图3. VIBES调节产生虚拟的代谢饱腹感为了研究VIBES对饥饿和进食行为的影响，研究者进而对四只猪的食物摄入量进行了监测。结果发现，当胶囊在进食前大约 20 分钟被激活时，与未激活药丸时相比，动物的摄入量平均减少 40%，从而导致体重增加较慢。这表明VIBES药丸可显著减少受试动物的食物摄入量并减缓其体重增加速度。图4. VIBES对喂养和体重增加的影响最后，为评估运动性和安全性，研究人员给动物分别喂食假药丸或 VIBES 药丸以及一组小型放射性不透明钡颗粒。结果显示即使每天使用VIBES（每天两次）两周后，胃腔内窥镜检查也没有观察到磨损、刺激或炎症。此外，外植后组织固定切片上的苏木精和伊红染色显示没有异常的形态、刺激或炎症。此外，工作人员每天监测动物的活动情况、健康状况、粪便排出量、嗜睡、腹胀等不适或疾病的行为体征的变化。在治疗动物中也未观察到不良反应或不适。实验组和对照组动物均未见大便性状改变和腹泻。在所有试验中，该药丸均能顺利通过，无梗阻、穿孔，无任何不适症状，表明该药品具有很强的安全性。总的来说，本研究研发了一种可食用的振动型胶囊，通过胃机械感受器作用，诱导产生饱腹感，从而减少食物摄入、限制体重增加，为无痛减肥提供了一条新思路。参考文献：Srinivasan SS, Alshareef A, Hwang A, et al. A Vibrating Ingestible BioElectronic Stimulator Modulates Gastric Stretch Receptors for Illusory Satiety. Preprint. bioRxiv. 2023;2023.07.17.549257. Published 2023 Jul 19. doi:10.1101/2023.07.17.549257 撰文 | 娜娜山编辑 | lcc部分文字来源于网络，本文仅用于学术分享，转载请注明出处。若有侵权，请联系微信：bioonSir 删除或修改！精彩推荐：1、为什么她/他看上去更年轻？研究显示最佳水合作用可能会延缓人类衰老过程2、《盗梦空间》真实嘛？人为何能清醒地认识到自己在做梦？PNAS：神奇清醒梦（LD）背后的神经认知机制3、你经历过吗？“让人煎熬”的慢性疼痛会致抑郁！Science子刊：破解神经迷宫中慢性疼痛致郁的神经环路以及治疗最新靶点4、维C抗癌新发现！Nature子刊：中国科学家揭示大剂量维C促进肿瘤血管正常化，激活免疫系统5、头发重生计划启动！研究发现：皮肤内的这项秘密武器或许能拯救你的发际线！