聊聊脂肪燃烧分子对肥胖治疗的意义

科学家最近发现了一种名为BAM15的小型线粒体解偶剂，它能在不影响食物摄入和肌肉质量或提高体温的情况下降低小鼠的体脂质量。

弗吉尼亚理工大学(CollegeOfScience)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，也很难节食。因此，一种药理学方法，或者一种药物，可以帮助解决这个问题，而且对整个社会都有好处。”韦伯斯特·桑托斯(WebsterSantos)教授是弗吉尼亚理工大学(CollegeOfScience)化学与克里夫与阿格尼丝·莉莉(CliffAndAgnesLilly)院士。

桑托斯和他的同事最近发现了一种名为BAM15的小线粒体解偶剂，它能在不影响食物摄入和肌肉质量或提高体温的情况下降低小鼠的体脂质量。此外，该分子还可降低胰岛素抵抗，并对氧化应激和炎症产生有益作用。

线粒体通常被称为细胞的发电站。细胞器产生ATP，一种作为细胞能量货币的分子，它为身体运动和其他有助于我们身体正常运转的生物过程提供动力。

为了制造ATP，需要燃烧营养物质，并在线粒体内建立质子动力(PMF)。PMF是由质子梯度产生的，质子在内膜外有较高的质子浓度，基质中的质子浓度较低，或内膜内的空间较低。当质子通过一种叫做ATP合成酶的酶时，细胞就会产生ATP，这种酶嵌入在细胞膜上。因此，养分氧化，或养分燃烧，是耦合ATP合成。

“因此，任何降低PMF的方法都有增加呼吸的潜力。线粒体解偶剂是一种小分子，它们会进入线粒体，帮助细胞呼吸更多。它们有效地改变了细胞中的新陈代谢，从而使我们在不做任何运动的情况下燃烧更多卡路里，”弗拉林生命科学研究所和弗吉尼亚药物发现技术中心的附属成员桑托斯说。

线粒体解偶联器通过绕过ATP合成酶将质子转运到基质中，ATP合成酶将PMF抛出。要重建梯度，质子必须从线粒体矩阵中输出。因此，电池开始以高于必要的水平燃烧燃料。

知道这些分子可以改变细胞的新陈代谢，研究人员想要确保药物达到了它想要的目标，而且最重要的是它是安全的。通过一系列的老鼠研究，研究人员发现BAM15既不有毒，即使是高剂量，也不会影响大脑中的饱腹感中心，后者告诉我们的身体是饿了还是饱了。

在过去，许多抗脂肪药物会告诉你的身体停止进食.但结果，病人会反弹，吃得更多。在BAM15小鼠的研究中，动物吃的量和对照组一样--而且它们仍然失去了脂肪质量。

先前线粒体解偶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。他们发现体温没有变化。

但是有一个问题涉及到BAM15的半衰期。在小鼠模型中，半衰期或药物仍然有效的时间相对较短。对于人体口服给药，最佳半衰期要长得多。

即使BAM15在小鼠模型中有很大的潜力，这种药物也不一定能在人类身上成功--至少这个分子不一定成功。

桑托斯说：“我们基本上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。我们正在调整这种化合物的化学结构。到目前为止，我们已经制造了数百个与此相关的分子。”

桑托斯实验室的倒数第二个目标是将抗脂肪治疗从动物模型转变为对纳什的治疗。该实验室已经在纳什动物模型中使用了他们的更好的化合物，这些化合物已经被证明是有效的抗纳什化合物在小鼠身上。

与桑托斯一起工作的是弗吉尼亚大学药理学助理教授凯尔·霍恩，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。霍恩是负责动物研究的代谢生理学专家。桑托斯和霍恩已经合作了好几年，他们甚至一起创立了一家生物技术公司。

由桑托斯和霍恩于2017年共同创立的“连续生物科学”旨在改善我们身体燃烧燃料的方式，以及对抗我们身体在衰老过程中储存过量营养的能力。这些有前途的纳什处理化合物是由他们的公司授权，并由弗吉尼亚理工大学专利。

该公司正寻求使用线粒体解压缩器来解决肥胖和纳什问题。这些分子还具有独特的抗氧作用，可以减少活性氧在我们体内的积累，或氧化应激，从而最终导致神经退化和衰老。

桑托斯说：“如果你只是将衰老降到最低，你就可以将患阿尔茨海默氏症和帕金森病的风险降到最低。所有这些与活性氧或炎症相关的疾病都可以从线粒体解偶剂中获益。因此，我们可以看到这种趋势。”