在寻找2型糖尿病的新疗法时,研究人员发现将聚合物海绵植入脂肪组织可能会提供一条前进的道路。
科学家们发现,通过将聚合物海绵注入2型糖尿病患者的脂肪组织,可以重新开始脂肪与身体其他部位之间的通讯,从而防止体重增加。
因此,在华盛顿特区举行的美国化学学会第254届全国会议暨博览会上,南卡罗来纳大学(USC)在哥伦比亚大学开展了一项新研究。
研究小组发现,在脂肪腹部接受聚合物海绵植入3周后,以高脂肪饮食喂养的2型糖尿病肥胖小鼠体重较轻,血糖水平低于未经治疗的等效小鼠。
糖尿病是一种长期的疾病,当身体不能产生足够的胰岛素(1型糖尿病)或不能有效使用胰岛素(2型糖尿病)时,就会发生这种疾病。
胰岛素是一种激素,可以帮助细胞从血液中吸收糖分,这样它们就可以将它用作能量。主要的组织和器官,如肝脏,大脑和骨骼肌,需要大量的血糖才能正常工作。
如果不治疗,由于血液中过量葡萄糖引起的损伤,糖尿病可导致视力丧失,心脏病,中风,肾病和其他健康问题。
身体脂肪是一种“活跃的器官”
美国约有3030万人诊断或未确诊糖尿病。其中约95%患有2型糖尿病。
在过去20年中,美国糖尿病患者人数增加了两倍多,主要原因是人口老龄化和超重和肥胖人数不断上升。
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目前还没有治愈糖尿病的方法,目前的治疗很大程度上取决于患者的治疗能力。因此,研究人员热衷于发现管理不需要患者执行日常任务的糖尿病的方法。
近年来的重要发现表明,体内脂肪不仅仅是过剩能量的被动储存,而是一种释放激素并与身体其他部位相通的“活跃器官”。
例如,肥胖研究表明,脂肪组织参与影响代谢和炎症的“组织间串扰”的复杂模式。
聚合物海绵
USC团队的一名成员之前曾在嵌入聚合物海绵中的胰腺细胞进行了实验,将它们植入1型糖尿病小鼠的脂肪垫中,作为恢复胰岛素生成的一种方法。
R. Michael Gower,博士。 – 现在是USC化学工程和生物医学工程助理教授 – 在伊利诺伊州埃文斯顿的西北大学完成了这项工作。
在这项新的研究中,Gower教授及其同事想要了解聚合物海绵(由聚(丙交酯 – 共 – 乙交酯)(PLG)制成)对脂肪组织的影响。
研究人员将自己视为“组织工程师”,他们通过恢复脂肪组织与身体其他部位之间的沟通来解决糖尿病问题。
高尔教授解释说,“当人们吃得不好,不运动,并且承受很大的压力时,他们会增加体重。当脂肪储存过多时,与身体其他部位的交流就会破裂并导致糖尿病。我们要做的是重启那次谈话。“
植入的小鼠改善了葡萄糖转运
该团队与肥胖小鼠一起工作,这些小鼠的症状与2型糖尿病相似,并以高脂肪饮食喂养。他们将PLG海绵植入小鼠的腹部脂肪垫中。
在1周内,植入的PLG海绵的毛孔中充满了脂肪细胞,免疫细胞和血管。
在高脂肪饮食3周后,植入的小鼠体脂增加了10%,而未接受PLG植入的相同饮食的小鼠体脂增加了30%。
当他们检查动物的小腿肌肉时,研究小组发现,与未植入的小鼠相比,PLG植入的小鼠有4%的葡萄糖转运蛋白水平升高60%,这是一种有助于将血液从血液输送到肌肉中的蛋白质细胞。
这些小鼠似乎没有受到聚合物材料的负面影响,研究人员指出,这种副作用存在于已经使用的缝合线,支架和其他类型的植入物中。
研究人员已经在尝试研究聚合物海绵如何减轻体重并降低血糖。在此之后,他们将测试通过用生物活性化合物封装材料来微调方法并增强其效果的方法。
在同一次会议上进行的另一项相关研究中,研究小组已经发现了一种似乎可以增强材料效果的化合物。该化合物是白藜芦醇,存在于红酒和其他食物中。
“我认为这项工作真正令人兴奋的是它的含义是我们正在研究如何将这种生物材料植入脂肪组织中,这种组织能够与其他器官沟通,影响整个身体。”
R. Michael Gower,博士。
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