《自然》:斯坦福科學(xué)家發(fā)現(xiàn)天然高效減肥分子!不知不覺(jué)食量減半
關(guān)注來(lái)源:生命科學(xué)前沿
根據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)的統(tǒng)計(jì),全球肥胖成人的數(shù)目自1990年來(lái)翻了一倍,而肥胖青少年的數(shù)目提高了4倍。截至2022年,全球超過(guò)10億人患有肥胖癥。由于肥胖會(huì)提高心血管疾病、糖尿病、代謝相關(guān)性脂肪性肝炎(MASH)等多種慢性病的風(fēng)險(xiǎn),它已經(jīng)成為全球重大健康問(wèn)題之一。
圖片來(lái)源:123RF
好在,新一代減肥療法正如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)。2021年,一款名為司美格魯肽(semaglutide)的胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)受體激動(dòng)劑藥物被美國(guó)FDA批準(zhǔn)用于長(zhǎng)期控制肥胖、超重的成人患者體重。針對(duì)肥胖患者的臨床試驗(yàn)中,每周使用一次司美格魯肽能使患者體重平均減少15%,效果比過(guò)去的減肥藥更為顯著。由于其對(duì)肥胖治療領(lǐng)域的深遠(yuǎn)影響,GLP-1激動(dòng)劑也被《科學(xué)》評(píng)為了2023年的年度科學(xué)突破。
但這樣的減重過(guò)程并非毫無(wú)代價(jià)。約60%的使用者會(huì)在用藥期間持續(xù)產(chǎn)生惡心、反胃、嘔吐的癥狀,在面對(duì)食物的時(shí)候尤其強(qiáng)烈。這些令人痛苦的副作用也成為一些使用者最終放棄減肥的重要因素。
如何讓減重過(guò)程更“無(wú)痛”?研發(fā)更安全、無(wú)副作用的減肥藥物成為研究者的新目標(biāo)。日前,斯坦福大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告了他們發(fā)現(xiàn)的一種天然生物活性肽。根據(jù)他們發(fā)表在頂尖學(xué)術(shù)期刊《自然》上的論文,小鼠和豬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,這種分子有抑制食欲、減肥減脂的作用,同時(shí)還不會(huì)引起惡心和厭食。
從作用機(jī)制來(lái)看,司美格魯肽可以在體內(nèi)模擬腸道細(xì)胞分泌的GLP-1,從而刺激胰島素的生成,并抑制胰高血糖素分泌,持久引發(fā)飽腹感,造成食欲減退。而追溯GLP-1的產(chǎn)生過(guò)程,其“前身”為胰高血糖素原,屬于一種激素原(prohormone),經(jīng)過(guò)激素原轉(zhuǎn)化酶(prohormone convertase)的切割而產(chǎn)生。除了GLP-1外,許多其他生物活性肽分子也是激素原被切割而產(chǎn)生的。
理論上,不同的激素原轉(zhuǎn)化酶在激素原氨基酸序列的不同位置切割,可以產(chǎn)生大量不同的功能性肽。但要從激素原裂解產(chǎn)生的海量產(chǎn)物中真正找出有調(diào)節(jié)能量代謝功能的生物活性肽,過(guò)去用傳統(tǒng)的蛋白分離或質(zhì)譜技術(shù)很難做到。
在此次新研究中,Katrin Svensson教授與同事采用了一種識(shí)別新的生物活性肽的方法:發(fā)揮人工智能(AI)的優(yōu)勢(shì)。他們?cè)O(shè)計(jì)了一款算法——恰如其分地命名為肽預(yù)測(cè)器(Peptide Predictor),可以在人類所有蛋白質(zhì)編碼基因中識(shí)別激素原轉(zhuǎn)化酶的切割位點(diǎn)。然后,根據(jù)激素會(huì)分泌到細(xì)胞外起作用的這一典型特征,研究人員將范圍縮小到編碼分泌蛋白、且有多個(gè)切割位點(diǎn)的基因,最終鎖定了373種激素原。
接下來(lái),研究人員用肽預(yù)測(cè)器預(yù)測(cè)了激素原轉(zhuǎn)化酶1/3(PCSK1/3)會(huì)如何切割這373種激素原,因?yàn)橐酝难芯堪l(fā)現(xiàn)PCSK1/3的酶活性常與食物攝入、葡萄糖穩(wěn)態(tài)、能量穩(wěn)態(tài)代謝的激素原有關(guān),GLP-1就是PCSK1/3的作用產(chǎn)物之一。
根據(jù)肽預(yù)測(cè)器的預(yù)測(cè),在PCSK1/3的作用下,這些激素原能夠產(chǎn)生2600多種過(guò)去未被研究過(guò)肽段。研究人員又進(jìn)一步從中篩選出了100種可能在大腦中具有生物活性的序列(包括GLP-1),并通過(guò)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)鑒定它們的功能。
最終,一種僅由12個(gè)氨基酸組成的短肽分子脫穎而出。根據(jù)它來(lái)自于激素原BRINP2(即BMP/視黃酸誘導(dǎo)神經(jīng)特異性2),研究人員將這種生物活性肽命名為BRINP2相關(guān)肽,簡(jiǎn)稱BRP。
▲B(niǎo)RP的結(jié)構(gòu)示意圖(圖片來(lái)源:參考資料[2];Credit:Katrin Svensson/Stanford Medicine)
研究人員在實(shí)驗(yàn)小鼠餐前一小時(shí)給它們注射了一劑BRP,發(fā)現(xiàn)小鼠的食物攝入量相比對(duì)照組少了近一半。連續(xù)注射BRP兩周,肥胖小鼠平均減重3克;相比之下,對(duì)照組的小鼠在同樣的飲食環(huán)境中胖了3克!研究人員還發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠減掉的基本都是脂肪!此外,小鼠的血糖水平和胰島素耐量也有所改善。
類似的,在豬身上開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)同樣顯示,BRP可以表現(xiàn)出抗肥胖的作用,且不會(huì)引起惡心或?qū)κ澄锏膮拹骸P袨閷W(xué)研究結(jié)果表明,這些動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)量、飲水量、排便以及焦慮樣行為等方面都與對(duì)照組沒(méi)有差異。
論文還從神經(jīng)環(huán)路的角度初步探討了BRP的作用機(jī)制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示BRP似乎只作用于控制食欲和代謝的中樞——下丘腦,其激活的代謝和神經(jīng)通路與GLP-1、瘦素、黑皮質(zhì)素受體4等并不相同。因此,接下來(lái)研究人員計(jì)劃進(jìn)一步確認(rèn)BRP結(jié)合的細(xì)胞表面受體,進(jìn)一步弄清楚它的作用途徑。
斯坦福大學(xué)的新聞稿透露,研究負(fù)責(zé)人Svensson教授與合作者共創(chuàng)了一家公司,計(jì)劃在不久的將來(lái)啟動(dòng)這一分子的人體臨床試驗(yàn)。或許不久之后我們又將看到新的減肥奇跡!
參考資料:
[1] Laetitia Coassolo et al., Prohormone cleavage prediction uncovers a non-incretin anti-obesity peptide. Nature (2025) Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08683-y
[2] Naturally occurring molecule rivals Ozempic in weight loss, sidesteps side effects. Retrieved Mar. 7, 2025 from https://med.stanford.edu/news/all-news/2025/03/ozempic-rival.html
來(lái)源:藥明康德、學(xué)術(shù)經(jīng)緯