我们正生活在奥泽匹克(Ozempic)的时代。数百万人正在使用这类GLP-1药物来减轻体重,以至于成人肥胖率十年来首次下降。然而,副作用——恶心、肌肉流失和胃肠道不适——可能非常严重。研究表明,近一半的患者在一年内放弃了用药。
如果这些副作用能够得到控制,许多体重困扰者或许能从中受益。一些科学家现在将目光投向大自然,自然界可能已经进化出了更好的解决方案。
在一项新研究中,科学家报告称,在缅甸蟒蛇(Python bivittatus)的血液中发现了一种强效的食欲抑制分子。这种特殊的分子使这种巨型蛇类能够消化极其巨大的食物,研究人员认为,它最终可能带来一类全新的人类减肥药物,完全避开当前疗法的痛苦。
终极的速效节食
缅甸蟒蛇生活在两种极端之间。作为伏击捕食者,它们可以长时间禁食,有时甚至12到18个月不进食。
但一旦出击,它们就会大干一场。一条蟒蛇可以一口吞下相当于自身体重的猎物。
吞下如此巨大的食物后,蟒蛇的生理机能会进入超速运转状态。其能量消耗激增超过40倍。更奇怪的是,它的大部分器官体积会增加50%以上,以应对消化负荷,而心脏则会扩大25%。一旦消化完成,一切都会恢复到正常的休眠状态。
“如果我们真的想了解新陈代谢,就不能只盯着老鼠和人,而应该研究大自然所能提供的最极端的新陈代谢案例,”斯坦福大学病理学副教授乔纳森·隆(Jonathan Long)博士说道。
千倍激增
在探寻蟒蛇消化超能力的过程中,研究人员追踪了蛇的代谢物。代谢物是生物体将食物分解为能量时产生的小型化学副产物。
为了绘制这些化学物质,研究人员将实验室饲养的体重在1.5至2.5公斤之间的缅甸蟒蛇禁食了28天。然后,他们给蛇喂食相当于其体重25%的一餐。
三天后,当科学家分析蛇血时,他们发现了208种显著增加的代谢物。但其中一种分子完全突破了量级。
一种名为对酪胺-O-硫酸酯(para-tyramine-O-sulfate,简称pTOS)的代谢物,与蛇禁食时的水平相比,飙升了超过1000倍。
“我们想知道这种代谢物是否影响了蛇进食后的任何生理变化,”隆解释道。
绕过恶心感
那么,如果给哺乳动物注射这种高浓度的蛇类分子,会发生什么?
研究人员向饮食诱导的肥胖实验室小鼠注射了大剂量的pTOS。你可能会担心:它是否会在啮齿动物体内引发类似蟒蛇的器官生长?
实际上,并没有。
“当我们给实验室小鼠注射与蟒蛇进食后水平相当的pTOS时,我们没有看到能量消耗、β细胞增殖或器官大小方面有任何变化,”隆说。“它所调节的是小鼠的食欲和进食行为。”
肥胖小鼠干脆失去了进食的欲望。在连续28天每天注射pTOS后,小鼠体重减轻了9%。
更妙的是,pTOS在实现这种减重效果的同时,没有出现Ozempic或Wegovy等GLP-1药物伴随的令人讨厌的副作用。GLP-1药物部分通过减缓胃排空来抑制食欲,而这正是导致患者感到腹胀和恶心的原因。
相比之下,实验表明,pTOS完全不会改变胃排空。相反,它直接作用于大脑。它激活了下丘脑腹内侧核中的一组特定神经元。这个古老的脑区作为生理控制中心,直接管理饥饿和饱腹感。
“我们基本上发现了一种食欲抑制剂,它能在小鼠身上起作用,并且没有GLP-1药物的一些副作用,”科罗拉多大学博尔德分校的杰出生物学家莱斯利·莱因万德(Leslie Leinwand)教授说。
从蛇的肠道到人类医学
最棒的是,人类也会自然产生pTOS。
在蟒蛇体内,特化的肠道细菌通过分解膳食中的酪氨酸(一种蛋白质中常见的氨基酸)来产生pTOS。虽然实验室小鼠的血液中天然不存在pTOS,但人体测试表明,我们绝对有。
当人类吃下一顿大餐时,我们体内的pTOS水平会升高2到5倍。由于标准实验动物(小鼠)不会自然产生这种物质,现代科学一直忽略了它,直到研究人员在一只爬行动物体内发现了它。
这种跨物种的医学发现有着悠久的历史。事实上,广受欢迎的GLP-1药物最初灵感来源于一种在吉拉毒蜥蜴毒液中发现的激素。
“这是大自然启发生物学的完美例子,”莱因万德说。“你研究那些能做你、我和其他哺乳动物做不到的事情的非凡动物,然后尝试利用这一点进行治疗干预。”
由于pTOS在人体中天然存在,研究人员预计它在根本上会是安全的。莱因万德、隆和他们的同事已经成立了一家名为Arkana Therapeutics的初创公司,将把这些发现商业化。
“我们相信这个市场仍有治疗增长的空间,”莱因万德指出。
他们不局限于减肥。他们希望蛇类代谢物最终也许能够治疗肌肉减少症(sarcopenia),这是一种严重的与年龄相关的肌肉流失,目前尚无药物疗法。
“显然,我们不是蛇,”隆说。“但也许通过研究这些动物,我们可以识别出也影响人类新陈代谢的分子或代谢途径。”
研究团队还有数百种其他激增的蟒蛇代谢物需要在实验室中研究。
“我们不会只停留在这一种代谢物上,”莱因万德说。“还有很多东西需要学习。”
“我对蛇怀有健康的敬意,”她补充道。“我们可以从这些进化出极端能力的动物身上学到很多东西。”
这项研究结果发表在《自然·代谢》杂志上。
【全文结束】

