马萨诸塞大学阿默斯特分校的一名生物医学工程师利用其实验室设计的一种纳米凝胶载体，将一种药物专门输送到肥胖小鼠的肝脏，有效地逆转了它们因饮食引起的疾病。化学和生物医学工程学杰出教授 S. Thai Thayumanavan 说："接受治疗的小鼠完全减掉了增加的体重，而且我们没有发现任何不良副作用。考虑到 1 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。"

突破性成果和未来潜力

基于Thayumanavan实验室的纳米凝胶技术，马萨诸塞大学应用生命科学研究所（IALS）成立了一家新创公司Cyta Therapeutics，该公司正在努力将这些研究成果转化为人类所用。7 月下旬，Cyta Therapeutics 在波士顿举行的第 16 届马萨诸塞州生命科学创新（MALSI）年会上赢得了"评委选择最佳初创公司"奖。

S. Thai Thayumanavan 是马萨诸塞大学阿默斯特分校化学和生物医学工程系的杰出教授。资料来源：阿默斯特大学

Thayumanavan说："还需要在小鼠和人类之间进行大量的开发工作，但我们希望它最终能成为一种药物"。

论文的资深作者、IALS生物活性递送中心主任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研究成果。在Thayumanavan实验室和生物活性递送中心攻读化学博士学位的吴瑞玲是这篇论文的第一作者。吴瑞玲最近刚毕业，现在波士顿一家制药公司工作。

通过靶向递送解决代谢问题

该中心的主要目标之一是研究如何通过为小分子和大分子创建新型递送平台，将正确的药物送到体内的正确位置。

拟甲状腺药物，即模拟合成甲状腺激素的药物，一直被认为是解决肥胖、2 型糖尿病、高胆固醇、代谢功能障碍相关性脂肪性肝炎（MASH）和其他代谢疾病问题的潜在方法。不过，靶向治疗是关键。Thayumanavan 和他的团队研究了这样一种拟甲状腺药物。

通过纳米凝胶载体将拟甲状腺药物直接输送到肝脏后，小鼠饮食引起的肥胖症得到了逆转。资料来源：Thayumanavan 实验室，马萨诸塞大学阿默斯特分校

他说："我们意识到，我们需要有选择性地将这种药物输送到肝脏，因为如果药物输送到其他地方，可能会引起并发症。除了副作用之外，全身用药还会稀释药物的效力，这一点在研究中得到了证实。"

研究方法和结果

Thayumanavan 和他的团队给一组小鼠喂食高脂肪、高糖、高胆固醇饮食 10 周，使其体重增加一倍。对照组小鼠则食用健康饮食。

最近在阿默斯特大学获得化学博士学位的 Ruiling Wu 在 Thayumanavan 的实验室进行研究。她现在波士顿一家制药公司工作。图片来源：阿默斯特大学

"我们想出了一种非常简单的方法，使用我们独特的发明--纳米凝胶，我们可以有选择性地引导到不同的靶点，我们称之为IntelliGels。它们是为肝脏中的肝细胞递送而定制设计的。"

研究人员每天给肥胖小鼠注射药物，药物包装在纳米凝胶内，通过腹腔注射（IP）给小鼠服用。纳米凝胶载体进入肝细胞后，细胞中的谷胱甘肽会分解纳米凝胶中的键，释放出药物。然后，药物激活甲状腺激素 beta 受体，导致全身降脂、胆汁酸合成增加和脂肪氧化。治疗五周后，小鼠的体重恢复正常--即使它们的高脂饮食仍在继续。小鼠的胆固醇水平也有所下降，肝脏炎症也得到缓解。

"我们试图找出受影响的因素，"Thayumanavan 说。"最新的发现是，药物激活了胆固醇逆向运输途径，从而降低了胆固醇，激活脂肪氧化和提高新陈代谢率是导致体重下降的原因，但还需要做更多的工作来证明这一点。"

论文指出，现在人们对这一机制有了更好的理解，"药物封装纳米凝胶为纳米粒子介导的药物策略治疗其他肝脏疾病提供了可能性"。