阿拉巴馬大學伯明翰分校開發的一種新療法改善了高脂肪飲食小鼠的肥胖和二型糖尿病。該療法通過持續釋放一氧化氮來發揮作用，一氧化氮是一種氣體信號化學物質，其在體內最重要的功能是放松血管內部肌肉。
 

 

　　“由于一氧化氮生物利用度降低是心臟代謝綜合征的標志，持續供應外源性一氧化氮可能是治療心臟代謝綜合征的有效方法，”UAB研究的領導者Jeonga Kim博士說。“通過局部輸送一氧化氮來減輕體重的策略可能是一種預防和治療多種代謝疾病的新穎、有效和安全的方法。”

 

　　這項發表在雜志上的研究ACS應用材料與界面，使用了一種巧妙的自組裝納米基質凝膠，能夠在最初的24小時內釋放一氧化氮，然后持續釋放一氧化氮四周。這種凝膠是由UAB大學的研究人員Ho-Wook Jun博士和Brigitta Brott醫學博士開發的，并通過UAB哈勃克創新和創業研究所由他們的UAB子公司Endomimetics LLC授權。

 

　　每兩周將凝膠皮下注射到8周齡的小鼠中，持續12周。給注射了凝膠的小鼠和對照組小鼠喂食高脂肪食物，已知高脂肪食物會導致肥胖和胰島素抵抗。

 

　　在12周結束時，與對照組相比，一氧化氮小鼠的體重增加了17 %,這種體重差異主要是由于脂肪減少，而不是瘦體重或水含量。研究人員發現，激素敏感脂肪酶的磷酸化增加，附睪白色脂肪組織(eWAT)中脂肪細胞的大小減少。Kim說，脂肪分解的增加可以解釋體重減輕的原因。

 

　　一氧化氮小鼠還表現出葡萄糖耐量改善，空腹血清胰島素和瘦素水平下降。

 

　　Kim和他的同事們發現，與對照組相比，一氧化氮小鼠的炎癥和代謝發生了廣泛的變化。在eWAT，包括巨噬細胞標記物在內的四種炎癥基因的表達減少。

 

　　一氧化氮凝膠似乎還通過增加棕色脂肪組織和米色脂肪組織中解偶聯蛋白1的基因表達來刺激脂肪組織的褐變。已知一氧化氮會增加線粒體生物發生，這是一種將白色脂肪細胞轉化為米色脂肪細胞的機制。棕色脂肪組織，或棕色脂肪，在寒冷的條件下產生熱量來維持體溫。來自一氧化氮小鼠的褐色脂肪組織和腹股溝脂肪組織中的脂肪細胞也比來自對照組的細胞小。

 

　　一氧化氮凝膠還可以預防非酒精性脂肪性肝病，這可以通過降低肝臟重量、減少肝臟中的甘油三酯以及減少血清中的甘油三酯和膽固醇來看出。一氧化氮凝膠還提高了胰島素敏感性，這是通過骨骼肌、肝臟或eWAT中五種胰島素信號分子的表達增加來測量的。

 

　　接受一氧化氮凝膠的小鼠也改善了腦血流量，通過莫里斯水迷宮測試，它們表現出明顯改善的空間學習能力。尚不清楚這些變化是一氧化氮的直接作用還是通過脂肪細胞老化的神經保護作用介導的。

 

　　“皮下注射釋放一氧化氮的納米基質凝膠改善高脂肪飲食誘導的肥胖小鼠的肥胖和胰島素抵抗”研究中與Kim、Jun和Brott的合著者是UAB醫學系內分泌、糖尿病和代謝分部的任光和蘇珊·巴特納加爾；Patrick Tae Joon Hwang和Reid Millican，Endomimetics，LLC，阿拉巴馬州伯明翰；UAB生物醫學工程系；Brigitta C. Brott和Martin E. Young，UAB醫學系心血管疾病科；和UAB神經生物學系的Thomas van Groen和Craig M. Powell。

 

　　在UAB大學，金是UAB醫學院內分泌、糖尿病和新陳代謝分部的副教授，也是UAB綜合糖尿病中心的科學家。