一种新的治疗方法改善了高脂肪饮食小鼠的肥胖和2型糖尿病
阿拉巴马大学伯明翰分校开发的一种新疗法可以改善高脂肪饮食小鼠的肥胖和2型糖尿病。这种疗法通过持续释放一氧化氮起作用，一氧化氮是一种气体信号化学物质，在体内最重要的功能是放松血管内部肌肉。
“因为一氧化氮的生物利用度降低是心脏代谢综合征的标志，以持续水平提供外源性一氧化氮可能是治疗心脏代谢综合征的有效方法，”UAB研究的负责人Jeonga Kim博士说。“减少的策略体重通过局部输送一氧化氮可能是预防和治疗多种代谢性疾病的一种新颖、有效和安全的方法。”
这项研究发表在杂志上ACS应用材料与界面，使用一种巧妙的自组装纳米基质凝胶，能够在最初24小时内释放大量一氧化氮，然后持续释放四周。该凝胶由UAB研究人员Ho-Wook Jun博士和Brigitta Brott医学博士开发，并通过UAB哈伯特创新创业研究所获得其UAB衍生公司Endomimetics LLC的授权。
这种凝胶每两周被皮下注射到8周大的小鼠体内，持续12周。注射凝胶的小鼠和对照组小鼠分别给予高脂肪饮食已知会导致肥胖和胰岛素抵抗．
在12周结束时，与对照组相比，一氧化氮小鼠的体重增加了17%，这种体重差异主要是由于脂肪减少，而不是瘦质量或水分含量减少。研究人员发现附睾白色脂肪组织(eWAT)中激素敏感脂肪酶的磷酸化增加，脂肪细胞的大小减小。脂肪分解的增加可能解释了体重的减轻，Kim说。
一氧化氮小鼠也显示出改善的葡萄糖耐量，并降低空腹血清胰岛素和瘦素水平。
Kim和同事们发现，与对照组相比，一氧化氮小鼠的炎症和代谢指标发生了广泛的变化。在eWAT中，包括巨噬细胞标记物在内的四种炎症基因的表达减少。
而一氧化氮凝胶也能刺激脂肪组织的褐变，通过增加基因表达1的未偶联蛋白棕色脂肪组织米色脂肪组织。众所周知，一氧化氮可以增加线粒体的生物发生，这是白色脂肪细胞转化为米色脂肪细胞的机制。棕色脂肪组织，或棕色脂肪，在寒冷的条件下产生热量来维持体温。来自一氧化氮小鼠的棕色脂肪组织和腹股沟脂肪组织中的脂肪细胞也比对照组的细胞小。
一氧化氮凝胶还能防止非酒精性脂肪肝脏疾病，肝脏重量降低，肝脏甘油三酯降低，血清甘油三酯和胆固醇降低。一氧化氮凝胶也有所改善胰岛素敏感性这是通过骨骼肌、肝脏或eWAT中5种胰岛素信号分子的表达增加来衡量的。
在莫里斯水迷宫测试中，接受了一氧化氮凝胶的小鼠的脑血流量也得到了改善，它们的空间学习能力也得到了显著提高。目前尚不清楚这些变化是否是氮的直接影响氧化或者是通过脂肪细胞变黄的神经保护作用介导的。
与Kim, Jun和Brott共同撰写了这项研究，“皮下给药一氧化氮-释放纳米基质凝胶改善高脂饮食诱导的肥胖小鼠的肥胖和胰岛素抵抗，”广仁和Sushant Bhatnagar, UAB医学部内分泌、糖尿病和代谢学部;Patrick Tae Joon Hwang和Reid Millican, Endomimetics, LLC, Birmingham, Alabama;Juhee Shin, UAB生物医学工程系;Brigitta C. Brott和Martin E. Young, UAB医学部心血管疾病科;托马斯·范·格伦和克雷格·m·鲍威尔，UAB神经生物系。
