当我们吃了一顿大餐后,胃会向大脑发出信号,产生一种饱腹感,这有助于我们意识到是时候停止进食了。而胃中如果装满液体,其实也可以传递这种信号,这就是为什么节食者经常被建议在吃饭前喝一杯水。
近日,MIT的科学家们利用这种现象开发出了一种创新疗法——一种可在胃内振动的可摄入胶囊。这些振动激活了胃膨胀时触发的相同牵张感受器,产生了一种虚幻的饱腹感。相关研究成果于近日发表在Science Advances杂志上。
来源:Science Advances
研究人员发现,在进食前20分钟给动物服用这种药丸,不仅刺激了发出饱腹感信号的激素的释放,还使动物的食物摄入量减少了约40%。如果进一步的研究表明这项技术可以安全地用于人类,那么这种药丸可能会提供一种治疗肥胖的方法。
当胃膨胀时,被称为机械感受器的特殊细胞会感知到这种拉伸,并通过迷走神经向大脑发送信号。之后,大脑刺激胰岛素以及c肽、Pyy和GLP-1等激素的产生。所有这些激素共同作用,帮助人们消化食物,感觉饱腹,停止进食。与此同时,胃饥饿素(一种促进饥饿感的激素)的水平下降。
MIT的科学家想知道,是否可以通过振动激活胃里的牵张感受器,让它们感觉到整个胃都在扩张,从而产生一种膨胀的错觉,调节激素和饮食模式。
Vibrating Ingestible BioElectronic Stimulator (VIBES) 的概念及机制(来源:Science Advances)
在这项新研究中,科学家们设计了一种复合维生素大小的胶囊,其中包括一个振动元件。当这种由小型氧化银电池供电的药丸到达胃部时,酸性胃液会溶解覆盖在胶囊上的胶状膜,完成激活振动电机的电子电路。
在一项动物研究中,研究人员表明,一旦药丸开始振动,它就会激活机械感受器,通过刺激迷走神经向大脑发送信号。研究人员跟踪了设备振动期间的激素水平,发现它们反映了进食后的激素释放模式,即使动物禁食也是如此。
然后,研究人员测试了这种刺激对动物食欲的影响。他们发现,在给动物提供食物之前药丸被激活约20分钟,动物消耗的食物平均比没有激活药丸时少40%。在服用振动药丸期间,这些动物的体重增长速度也较慢。
VIBES对进食和增重的影响(来源:Science Advances)
目前这种药丸的设计是在进入胃后振动约30分钟,但研究人员计划探索使其在胃中停留更长时间的可能性,以及可以根据需要无线打开和关闭。在动物实验中,药丸在四五天内通过消化道。研究还显示,当药丸在动物消化道内时,它们没有表现出任何阻塞、穿孔或其他负面影响的迹象
研究人员认为,这种药丸可以为目前治疗肥胖的方法提供另一种选择。GLP-1R激动剂等药物也可以帮助减肥,但大多数药物都必须注射,且很多人负担不起。参与这项新研究的科学家表示,MIT的这款胶囊的生产成本可以让更多人可承担。
据悉,研究团队现在计划探索扩大胶囊生产的方法,以便在人体中进行临床试验。这将对更多地了解这种设备的安全性,以及确定饭前服用胶囊的最佳时间和需要服用的频率都很重要。
参考资料:
[1]https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj3003
[2]https://medicalxpress.com/news/2023-12-vibrating-ingestible-capsule-obesity.html
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