四川大學(xué)Nature子刊揭示炎癥新機(jī)制

四川大學(xué)Nature子刊揭示炎癥新機(jī)制

2016年08月28日訊 人類基因組只有不到2%是蛋白編碼基因，其余98%過去被視為無功能的“垃圾DNA”。如今大家都很清楚，這些非編碼DNA在基因表達(dá)調(diào)控中起到了必不可少的作用，決定著基因表達(dá)的時(shí)間、地點(diǎn)和方式。

MicroRNA（miRNA）是長約22nt的非編碼RNA，在胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化和器官生成等重要過程中承擔(dān)著關(guān)鍵性的調(diào)控功能。這些短RNA在天然細(xì)胞中大量存在，它們能與靶基因的mRNA配對并阻礙其翻譯，在轉(zhuǎn)錄后水平上調(diào)控目標(biāo)基因的表達(dá)。

四川大學(xué)和North Dakota大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)最近在Nature Microbiology雜志上發(fā)表文章，在細(xì)菌誘導(dǎo)的炎癥中揭示了一種miRNA的分子機(jī)制。文章的通訊作者是四川大學(xué)華西醫(yī)院的黃燦華（Canhua Huang）教授和North Dakota大學(xué)的吳敏（Min Wu）教授。黃燦華教授的主要研究方向是系統(tǒng)生物學(xué)篩選藥物靶標(biāo)，病毒誘發(fā)癌變的分子機(jī)理。吳敏教授在基因表達(dá)調(diào)控、傳染病致病機(jī)理、DNA損傷修復(fù)及基因工程研究等方面均有卓著成績。

研究人員發(fā)現(xiàn)，miR-301b會(huì)在肺部感染中擴(kuò)大炎癥應(yīng)答，咖啡因能抑制miR-301b的效果，并由此增強(qiáng)呼吸道免疫。研究顯示，LPS處理或綠膿桿菌感染會(huì)通過TLR4/MyD88/NF-κB通路誘導(dǎo)miR-301b表達(dá)。咖啡因能負(fù)調(diào)控cAMP/PKA/NF-κB通路，由此減少miR-301b的表達(dá)。

進(jìn)一步研究表明，miR-301b的作用靶標(biāo)是c-Myb。c-Myb正調(diào)節(jié)抗炎癥的細(xì)胞因子IL-4和TGF-β1，負(fù)調(diào)控促炎癥的細(xì)胞因子MIP-1α和IL-17A。抑制miR-301b可以增加c-Myb的轉(zhuǎn)錄，使中性粒細(xì)胞浸潤水平升高，進(jìn)而緩解小鼠的感染癥狀。這項(xiàng)研究指出，miR-301b是炎癥應(yīng)答的一個(gè)新控制子，代表著炎癥平衡中的一個(gè)新機(jī)制。

前不久，黃燦華教授的研究團(tuán)隊(duì)對乳腺癌進(jìn)行了深入研究。他們發(fā)現(xiàn)廣譜抗寄生蟲藥物伊維菌素（Ivermectin）能夠阻斷乳腺癌細(xì)胞的重要通路，并由此誘導(dǎo)抑制細(xì)胞生長的自噬。乳腺癌是女性中最常見、也最嚴(yán)重的惡性腫瘤之一，其發(fā)病率一直在不斷增加。這種惡性腫瘤通常發(fā)生在乳腺上皮組織，會(huì)嚴(yán)重影響女性的身心健康乃至危及生命。

嚴(yán)重細(xì)菌感染會(huì)引起一連串的炎癥和細(xì)胞死亡，導(dǎo)致可能危及生命的膿毒癥?？的腋翊髮W(xué)（UConn）的研究人員在Cell雜志上發(fā)表文章，揭示了革蘭氏陰性菌觸發(fā)這種危險(xiǎn)反應(yīng)的驚人機(jī)制。他們的研究表明，細(xì)胞很可能是被細(xì)菌嚇?biāo)赖?。我們知道，被?xì)菌入侵的細(xì)胞會(huì)爆裂自毀，把細(xì)菌和炎癥性物質(zhì)一起吐出來。如果細(xì)胞自殺事件發(fā)生失控，膿毒癥就離我們不遠(yuǎn)了。UConn研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些自殺的細(xì)胞并沒有真的被入侵，它們只是誤解了細(xì)菌發(fā)出的信號。

膿毒癥（sepsis）是指創(chuàng)傷、感染等一系列因素導(dǎo)致機(jī)體產(chǎn)生過激的炎癥反應(yīng)，會(huì)對機(jī)體產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，是臨床危重患者的主要死亡原因之一。這種疾病死亡率高而且發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，一直是全世界重癥醫(yī)學(xué)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。浙江大學(xué)和匹茲堡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)對膿毒癥進(jìn)行了深入研究，揭示了雌激素磺基轉(zhuǎn)移酶（EST或SULT1E1）在膿毒癥炎癥反應(yīng)中的重要作用。這一成果發(fā)表在Nature Communications雜志上，文章的通訊作者是浙江大學(xué)的曾蘇（Su Zeng）教授和匹茲堡大學(xué)的謝文（Wen Xie）教授。

Nature子刊：海底微生物是如何在120度的高溫下生存的？

地表以下的海洋沉積物被認(rèn)為蘊(yùn)含了地球上很大一部分微生物。之前有一支考察隊(duì)鉆取了南海海槽俯沖帶的沉積物巖芯，為的是研究這種生境中存在哪些極端生命。研究人員發(fā)現(xiàn)，雖然這里最深處的沉積物溫度高達(dá) 120 C ，但仍有一個(gè)很小的微生物種群生機(jī)盎然，不過，這些生物的生存機(jī)制并不清楚。

2022年1月25日，美國加州大學(xué)洛杉磯分校的研究團(tuán)隊(duì)在 Nature Communications 期刊發(fā)表了題為：Rapid metabolism fosters microbial survival in the deep, hot subseafloor biosphere 的研究論文。

該研究顯示， 較高的能量代謝率 或使一個(gè)微生物種群能夠生活在海床下1千多米深、溫度最高有120 C的沉積物中 。研究結(jié)果或有助于闡釋生物在被認(rèn)為生命可承受的最高溫度下的生存策略。

基于之前的研究， Tina Treude 等人在高度無菌的操作條件下開展了靈敏的放射性示蹤實(shí)驗(yàn)，看看這些微生物是如何在這些沉積物中活下來的。

他們發(fā)現(xiàn)， 生活在深處、炙熱沉積物中的微生物有著極高的能量代謝率 ，與之前在深海海底發(fā)現(xiàn)的代謝很慢的微生物形成了鮮明反差。作者認(rèn)為， 這個(gè)微生物種群必須在這種極端環(huán)境下保持很高的代謝率，才能提供它們修復(fù)高溫造成的細(xì)胞損傷時(shí)所需的能量，而沉積物中的有機(jī)物受熱會(huì)為它們提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。

作者認(rèn)為，他們的這項(xiàng)研究結(jié)果對于我們理解地表以下的沉積物環(huán)境以及生命能存在的最高溫度具有重要意義。

論文鏈接 ：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-27802-7

光催化“萬金油”！Nature子刊，提升產(chǎn)氫性能只需復(fù)合這種納米片

第一作者：Jingrun Ran, Hongping Zhang, Sijia Fu

通訊作者： 喬世璋

通訊單位：澳大利亞阿德萊德大學(xué)

論文DOI：https://doi.org/10.1038/s41467-022-32256-6

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高性能、低成本的光催化劑是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模太陽能制氫的關(guān)鍵。本文報(bào)告了一種液體剝離方法來制備 NiPS3 超薄納米片。該納米片可作為一種多功能平臺，能夠極大地改善各種光催化劑（包括 TiO2、CdS、In2ZnS4 和 C3N4）上的光催化產(chǎn)氫性能。與純 CdS 相比，NiPS3/CdS 異質(zhì)結(jié)具有最高的改進(jìn)因子（~1,667%），實(shí)現(xiàn)了極高的可見光誘導(dǎo)制氫速率（13,600 μmol h-1g-1）。這種更好的性能歸因于強(qiáng)關(guān)聯(lián)的 NiPS3/CdS 界面確保了有效的電子-空穴解離/傳輸；以及 NiPS3超薄納米片上豐富的原子級邊緣 P/S 位點(diǎn)和活化的S 位點(diǎn)，促進(jìn)了氫的析出。這些發(fā)現(xiàn)通過最先進(jìn)的表征和理論計(jì)算來證明。該工作首次證明了金屬磷硫?qū)倩锟勺鳛橐粋€(gè)通用平臺的巨大潛力，能極大地提高不同光催化劑的性能。

背景介紹

不可再生化石燃料的大量消耗導(dǎo)致全球能源短缺、環(huán)境污染和氣候變化。因此，尋找可再生、清潔和無碳的能源至關(guān)重要。太陽能光催化水分解產(chǎn)氫 (H2) 被認(rèn)為是一種有前途、廉價(jià)且環(huán)境友好的技術(shù)，其可利用陽光生產(chǎn)綠色 H2 燃料。然而，迄今為止開發(fā)的光催化劑效率低、穩(wěn)定性差、價(jià)格高，嚴(yán)重制約了光催化工藝的大規(guī)模應(yīng)用。因此，尋找高活性、穩(wěn)定和廉價(jià)的光催化劑對于實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的太陽能制氫具有重要意義。高性能光催化劑的合理設(shè)計(jì)和制備，不僅需要從原子級尺度理解結(jié)構(gòu)/組成-活性關(guān)系，還需要精確而深刻地理解光催化劑中的光生電子-空穴的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)。結(jié)合原子分辨率像差校正掃描透射電子顯微鏡 (AC-STEM) 和理論計(jì)算，研究人員可以提供關(guān)于光催化劑的結(jié)構(gòu)/組成-活性關(guān)系的原子級闡釋。特別是，通過上述方法可以準(zhǔn)確地揭示光催化劑中存在的各種原子級反應(yīng)位點(diǎn)，例如單原子、邊緣位點(diǎn)和缺陷。另一方面，光生電子和空穴的分離/遷移在確定整體光催化性能方面起著關(guān)鍵作用。因此，必須采用各種先進(jìn)的表征，例如超快瞬態(tài)吸收光譜 (TAS)、瞬態(tài)表面光電壓 (SPV) 光譜、瞬態(tài)光致發(fā)光 (PL) 光譜和原位 X 射線光電子能譜 (XPS)，對光生電子/空穴的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)進(jìn)行時(shí)間分辨研究，特別是在光催化劑表面。此外，將上述兩種策略結(jié)合起來，同時(shí)評估光催化劑的原子級結(jié)構(gòu)/組成-性能關(guān)系和時(shí)間分辨電荷載流子分離/轉(zhuǎn)移機(jī)制，是具有重要意義的。

圖文解析

圖1. NiPS3 UNS的理論預(yù)測、表征和應(yīng)用。a NiPS3 單層 (100) 邊緣的 HER 活性 P、S2 和 S3 位點(diǎn)。b NiPS3單層 (010) 邊緣的 HER 活性 S 位點(diǎn)。c 在 NiPS3單層的 (1-30) 邊緣處的 HER 活性 P1、S2、S3 和 S8 位點(diǎn)。d 在 NiPS3單層的 (100) 邊緣、(010) 邊緣或 (1-30) 邊緣的活性位點(diǎn)上，遵循 Volmer-Heyrovsky 路徑的 HER 吉布斯自由能圖。e 在NiPS3 單層的 (100) 或(1-30) 邊緣的活性位點(diǎn)上，遵循 Volmer-Tafel 路徑的 HER 吉布斯自由能圖。NiPS3 UNS 的 f 基面和 g 邊緣的原子分辨率HAADF-STEM 圖像。h NiPS3 UNS 的（基于同步加速器的）Ni L2,3-edge XANES。i TiO2、NiPS3/TiO2、CdS、NiPS3/CdS、In2ZnS4、NiPS3/In2ZnS4、C3N4和 NiPS3/C3N4在約 17.0 vol% 三乙醇胺水溶液中的光催化產(chǎn)氫速率。

圖 2. 20.0N 的形貌、微觀結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分。a TEM 圖像和 b HRTEM 圖像。在 20.0 N 中，c NiPS3 UNSs 和 d CdS NPs的原子分辨率 HAADF-STEM 圖像。e 20.0N的EDX 光譜。f 20.0N 的 Ni L2,3-edge EELS 光譜。g 20.0N 的 HAADF-STEM 圖像，和 20.0N 中 h Cd、i S、j Ni 和 k P 元素的相應(yīng)元素mapping圖像。注意：將不同體積的 NiPS3 UNSs 乙醇溶液（5.0、10.0、20.0 和 30.0?ml）分別添加到研缽中，在室溫下通過機(jī)械研磨與 50?mg CdS NPs 復(fù)合。所得的光催化劑分別標(biāo)記為 5.0N、10.0N、20.0N 和 30.0N。純 CdS NPs 表示為0.0N。

圖 3. NiPS3/CdS 系統(tǒng)中的強(qiáng)電子相互作用。a NiPS3UNS、20.0N 和 30.0N 的高分辨率Ni 2p XPS 光譜。b0.0N、20.0N 和 30.0N的基于同步加速器的S L-edge XANES。c NiPS3 UNS 和 20.0N 的 Ni L2,3-edge EELS 光譜。d CdS（200）晶面和e NiPS3（002）晶面沿z軸方向的平均電位分布。f NiPS3/CdS系統(tǒng)的微分電荷密度圖。金色和青色等值面分別表示凈電子積累和耗盡區(qū)域。考慮到在 17 vol% 三乙醇胺水溶液中的溶劑化效應(yīng)，計(jì)算了功函數(shù)和微分電荷密度圖。

圖 4. NiPS3/CdS體系的光催化產(chǎn)氫活性和載流子動(dòng)力學(xué)。a 在~17.0 vol% 三乙醇胺水溶液中使用可見光照射（λ?>?400?nm）的0.0N、5.0N、10.0N、20.0N、30.0N 和 NiPS3UNSs 的光催化產(chǎn)氫速率。0.0N 和 20.0N 的b穩(wěn)態(tài)和 c 瞬態(tài) PL 光譜。c 插圖顯示了 0.0N 和20.0N 的擬合電荷壽命。用 400?nm 激光脈沖激發(fā)后，乙醇溶液中 d 0.0N 和 e 20.0N 的二維偽彩色 TA 光譜。f 0.0N 和 g 20.0N 在不同泵-探針延遲時(shí)間下的 TA 光譜。h 0.0N 和 20.0N 的歸一化衰減動(dòng)力學(xué)和擬合線，基于約 516 和約 514?nm 處的GSB 峰。i 0.0N 和 20.0N 的歸一化衰減動(dòng)力學(xué)和擬合線，基于 ~480 和 ~474nm 處的ESA 峰。

圖 5. NiPS3/CdS 系統(tǒng)中的電荷載流子動(dòng)力學(xué)。0.0N 和 20.0N 的a瞬態(tài)和 b 穩(wěn)態(tài) SPV 光譜。c 在黑暗和光照下進(jìn)行的 0.0N 的 CPD 測試。NiPS3UNSs 的高分辨率 d Ni 2p、e P 2p 和 f S 2p XPS 光譜，分別在光照打開和關(guān)閉的情況下測量。20.0N的高分辨率g Ni 2p、h Cd 3d 和 i S 2p XPS光譜，分別在光照打開和關(guān)閉的情況下測量。

圖 6. NiPS3/CdS體系的表面催化反應(yīng)和光吸收。a 0.1?M KOH 水溶液中，0.0N、20.0N、NiPS3UNSs 和 20 wt% Pt/C 的電化學(xué) HER 活性。b NiPS3/CdS 的俯視原子結(jié)構(gòu)，顯示了 Ni、P 和 S 位點(diǎn)。c 在 NiPS3/CdS 體系中的NiPS3 基面的 Ni、P 和 S 位點(diǎn)上，遵循 Volmer-Heyrovsky 路徑計(jì)算的 HER 自由能圖。d 在NiPS3/CdS體系中的NiPS3 基面的Ni、P和S位點(diǎn)上，遵循 Volmer-Tafel途徑計(jì)算的HER自由能圖。e 0.0N、5.0N、10.0N、20.0N 和 30.0N 的 UV-Vis 漫反射光譜。f 分別在氙燈照射 (λ?>?400?nm) 和630-nm LED 下，在約 17.0 vol% 三乙醇胺水溶液中測量 20.0N 的光催化產(chǎn)氫速率。考慮到 17 vol% 三乙醇胺水溶液中的溶劑化效應(yīng)，進(jìn)行了所有的Gibbs 自由能計(jì)算。

圖 7. NiPS3/CdS體系中的光催化產(chǎn)氫機(jī)理示意圖。在NiPS3/CdS體系中，可見光激發(fā)（λ?>?400?nm）、光生電子和空穴的分離/遷移、以及表面催化反應(yīng)的示意圖。

總結(jié)與展望

基于上述結(jié)果，本文首次報(bào)道了一種簡便的液體剝離技術(shù)，來合成具有超薄厚度（~3.16?nm）的2D NiPS3。合成后的 NiPS3 UNS 可作為通用平臺，用于提高各種光催化劑（包括TiO2, CdS, In2ZnS4 和 C3N4）的光驅(qū)動(dòng)產(chǎn)氫性能。與原始 CdS相比，所制備的 NiPS3/CdS 復(fù)合物顯示出最高的光催化產(chǎn)氫 (H2) 活性（13,600?μmol?h-1?g-1），最大增強(qiáng)因子約為 1667%。NiPS3/CdS 的性能大幅提升有兩個(gè)原因：（1）NiPS3 UNS 和 CdS NPs 之間的電子耦合界面明顯促進(jìn)了電荷載流子的分離/傳輸。特別是，光生空穴向 CdS NPs 表面的傳輸顯著增強(qiáng)，這是由犧牲電子供體三乙醇胺收集的。因此，CdS NPs 上剩余的光生電子可以有效地遷移到 NiPS3 UNSs 以產(chǎn)生 H2；(2) 在NiPS3 UNSs中，大量的原子級P/S邊緣位點(diǎn)和活化的S位點(diǎn)極大地促進(jìn)了H2的析出反應(yīng)。這些發(fā)現(xiàn)得到了理論計(jì)算和高級表征的支持，例如原子分辨率 AC-STEM、瞬態(tài) PL 光譜、瞬態(tài)SPV 光譜、超快 TAS 和原位 XPS。該研究不僅展示了 MPCx 家族作為一個(gè)通用平臺的巨大潛力，可用于極大地提高各種半導(dǎo)體光催化劑的光催化產(chǎn)氫活性，更重要的是，通過了解光催化中的原子級結(jié)構(gòu)/組成-活性相關(guān)性和電子-空穴動(dòng)力學(xué)/熱力學(xué)，實(shí)現(xiàn)了光催化劑的合理設(shè)計(jì)/制備。

Nature子刊：直接觀察到金屬納米粒子在碳載體形成和穩(wěn)定

通過快速高溫合成方法在碳載體上直接生成超小納米粒子，為可規(guī)?；募{米制造和穩(wěn)定的多元素納米粒子合成提供了新機(jī)遇。然而， 納米顆粒在高溫加工過程中分散和穩(wěn)定性對機(jī)理的影響，仍是一個(gè)謎 。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-020-20084-5

襯底-負(fù)載納米顆粒，由于其在生物醫(yī)學(xué)、能源儲(chǔ)存和催化劑等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用而引起了工業(yè)界的極大興趣。碳是最常用的導(dǎo)電襯底，自然也很豐富。 這種材料具有從零到三維的多種獨(dú)特形態(tài)，可用于錨定納米顆粒，并可按比例放大形成所需結(jié)構(gòu) 。到目前為止，已經(jīng)發(fā)展了多種方法來合成碳負(fù)載納米顆粒，然而，如何獲得尺寸和分散性均勻的納米顆粒仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)?；蛟S，可以通過引入分散劑或表面活性劑來達(dá)到這一目的。然而，溶劑合成殘留物的副作用可能是有問題的。近年來，高溫干法合成技術(shù)已成功用于制備納米顆粒，包括純金屬、多組分合金甚至單原子。該方法在合成過程中不需要添加劑，不僅降低了合成的復(fù)雜性，而且實(shí)現(xiàn)了“清潔”的合成策略。

盡管高溫焦耳加熱法具有通用性和簡單性，但在高溫加工過程中形成粒徑小、分散良好、不聚集的納米顆粒的機(jī)理尚不清楚。 一些原子模擬，已經(jīng)嘗試研究金屬納米顆粒與石墨基面或缺陷基面之間的相互作用。然而，高溫的影響在模擬中沒有考慮。在這種情況下，這一點(diǎn)更為重要，因?yàn)樵诮苟訜徇^程中，在如此高的溫度下，納米顆粒會(huì)團(tuán)聚，從而降低它們的表面能量。然而，對于納米顆粒在高溫下在碳襯底上的穩(wěn)定性還缺乏了解。納米尺度的原位表征技術(shù)，特別是原位透射電子顯微鏡(TEM)已經(jīng)顯示出在前所未有的高空間分辨率下，監(jiān)測各種納米尺度材料的動(dòng)力學(xué)過程的能力。

在此，研究者利用電偏壓原位TEM裝置，模擬高溫沖擊方法，并研究在此過程中納米顆粒在碳載體上的形成和穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，金屬納米顆粒的形成與非晶態(tài)碳轉(zhuǎn)化為高缺陷湍層石墨同步相變(T-石墨)有關(guān)。分子動(dòng)力學(xué)(MD)模擬表明：缺陷T-石墨為納米顆粒的形成提供了許多成核位點(diǎn)。此外，納米粒子部分嵌入并扎根于邊緣平面，導(dǎo)致支架上具有較高的結(jié)合能。納米粒子與T-石墨基體之間的相互作用增強(qiáng)了納米粒子的錨定作用，并為納米粒子提供了良好的熱穩(wěn)定性。

圖1 電焦耳加熱原位透射電鏡觀察Pt納米顆粒在H2PtCl6負(fù)載的CNF上的形成。

圖2 焦耳加熱過程中含鹽非晶CNF的結(jié)構(gòu)評價(jià)。

圖3 焦耳加熱過程中原始非晶CNF演化的TEM和EDS分析。

圖4 應(yīng)用~40μW輸入功率對碳纖維的焦耳加熱過程進(jìn)行了有限元分析。

圖5 單元素和多元素納米粒子在焦耳加熱S-CNFs上的HRTEM和STEM表征。

圖6 具有邊緣平面的T-石墨存在下Pt團(tuán)簇的形態(tài)推導(dǎo)。

圖7原位退火法研究納米鉑在CNF載體上的熱穩(wěn)定性。

綜上所述，研究者工作提供了納米顆粒在非晶碳載體上的直接可視化，并闡明了非晶碳在電焦耳加熱過程中超快暴露于極高溫度下的石墨化細(xì)節(jié)。焦耳熱在非晶碳纖維上的原位TEM研究表明，在焦耳熱過程中，CNFs由于非晶-晶態(tài)相變發(fā)生體積膨脹，這也與碳載體上金屬納米顆粒的形成和穩(wěn)定有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)為碳載體上金屬納米顆粒的高溫快速合成及其穩(wěn)定性的起源，提供了機(jī)理上的理解。（文：水生）

不運(yùn)動(dòng)也能瘦？Nature子刊：科學(xué)家開發(fā)出“燃脂”分子，不節(jié)食就能減肥

如果要問世界上最難走的路是什么，我認(rèn)為，那一定是減肥的路。俗話說，一口吃不成一個(gè)胖子，但是一口接一口卻可以。幸福的肥胖總是來得格外容易，然而悲劇的是，每塊肉都有它的脾氣。

節(jié)食不健康，運(yùn)動(dòng)又太累，減肥產(chǎn)品坑太多，難道就沒有更好的減肥辦法嗎？最近，《 Nature Communications 》發(fā)布的一項(xiàng)報(bào)告表明，距離吃貨們實(shí)現(xiàn) “吃著”就能瘦 的夢想已經(jīng)不遠(yuǎn)了。

弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，一種被稱為 “BAM15”的線粒體解偶聯(lián)劑 具有抗肥胖的功效。小鼠在口服該物質(zhì)之后， 即使不減少食物攝入量、不進(jìn)行任何運(yùn)動(dòng)，也能夠達(dá)到降低體脂的效果 ，并且該物質(zhì)無明顯毒副作用。

燃脂分子的發(fā)現(xiàn)之旅

線粒體被稱為細(xì)胞的“動(dòng)力車間”，能夠?qū)⒂袡C(jī)物中儲(chǔ)存的化學(xué)能釋放出來供細(xì)胞利用。而解偶聯(lián)劑能夠降低線粒體的效率，讓氧化釋放出來的能量僅以熱量的形式發(fā)散，從而使線粒體消耗更多的能量。

幾十年前，科學(xué)家們曾考慮過使用另一種解偶聯(lián)劑二硝基苯酚(DNP)?制作減肥藥。肥胖患者 每天口服300mg DNP，每周能夠減重2~3磅。 然而，由于有效劑量和有毒劑量“挨”得太近，稍不注意就會(huì)釀成事故，因此 1938年FDA禁止將DNP用于人類。

不過，科學(xué)研究就是一個(gè)不斷探索的過程。在發(fā)現(xiàn)DNP這條路走不通之后，“倔強(qiáng)”的科學(xué)家們就開始尋找其他的有效燃脂分子，BAM15就是其中之一。

“減肥神藥”的種子選手

BAM15是一種親脂的弱酸性線粒體質(zhì)子體。此前，研究人員發(fā)表在《 Molecular Metabolism 》的一篇文章已經(jīng)證實(shí)，該物質(zhì)能夠在較大的劑量范圍內(nèi)使用而不產(chǎn)生明顯的副作用。于是，在這項(xiàng)新研究中，研究人員對BAM15的效果及其劑量、安全性等進(jìn)行了驗(yàn)證。

大多數(shù)減肥藥品會(huì)給身體發(fā)送停止進(jìn)食的信號，不過這種方法十分容易反彈，導(dǎo)致患者吃得更多，胖的更快。從小鼠實(shí)驗(yàn)中來看， BAM15似乎是一股“清流”，能讓人在不控制飲食的同時(shí)達(dá)到減脂效果。

研究人員將小鼠以西方飲食（WD）方式喂養(yǎng)了4周。這個(gè)過程中，小鼠體重增加了20%以上，脂肪含量增加了三倍。隨后，研究人員將小鼠分籠，讓其中一組在沿襲西方飲食的同時(shí)服用0.1％濃度的BAM15，而另一組以雜糧喂養(yǎng)的小鼠則作為對照組。

5周后，神奇的一幕發(fā)生了。 盡管兩組小鼠卡路里消耗相同，但是BAM15小鼠體重減輕了15％，并且減掉的基本上都是脂肪， 說明BAM15可以逆轉(zhuǎn)飲食引起的肥胖。

進(jìn)一步分析表明，BAM15喂養(yǎng)的小鼠血漿甘油三酸酯水平降低了29％，肝臟組織中存在抗氧化劑和抗炎表型；在 治療的3周內(nèi)，BAM15完全逆轉(zhuǎn)了由西方飲食引起的葡萄糖耐受不良和高胰島素血癥。

該報(bào)告的通訊作者、弗吉尼亞理工大學(xué)藥物發(fā)現(xiàn)中心的Webster L. Santos說，“這些小分子改變了細(xì)胞的新陳代謝，讓我們在不做任何運(yùn)動(dòng)的情況下燃燒更多的卡路里?！?br>
這一結(jié)論也在其他研究中得到了證實(shí)。6月11日，《 EMBO Molecular Medicine 》發(fā)布的一項(xiàng)研究報(bào)告指出，BAM15可能是治療肥胖癥和相關(guān)疾病的有效藥物，可預(yù)防肥胖并改善血糖控制。

仍有問題尚待解決

不過，盡管BAM15在小鼠實(shí)驗(yàn)中有效，但是半衰期卻相對較短，僅為1.7小時(shí)，如果要用于人體口服，最佳半衰期需要更長。

Santos的實(shí)驗(yàn)室正在調(diào)整化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)，使其能夠在體內(nèi)停留更長時(shí)間。目前，他們已經(jīng)制造了幾百個(gè)與此相關(guān)的分子，以期尋找改善人體燃燒能量的方式。

總之，這項(xiàng)研究證明，BAM15是一種罕見的線粒體解偶聯(lián)劑，在預(yù)防和逆轉(zhuǎn)肥胖的同時(shí)，不會(huì)影響食物攝入和體內(nèi)肌肉水平。這為肥胖、糖尿病，尤其是非酒精性脂肪性肝炎的進(jìn)一步治療和預(yù)防奠定基礎(chǔ)。

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