無創、安全又有效的減肥方法，口服電刺激器“迷惑大腦”

肥胖與多種疾病有關，包括代謝綜合征、2 型糖尿病（T2DM）、心血管疾病、非酒精性脂肪性肝炎、慢性腎臟病、部分癌癥、肌肉骨骼疾病和過早死亡。

肥胖管理的基礎是改善生活方式，包括低熱量飲食、增加身體活動等。盡管大多數肥胖患者都會嘗試干預生活方式，但只有約 40% 可實現具有臨床意義的持續性體重減輕（減輕≥5% 的體重）。

其他治療方式包括手術和藥物治療。減肥手術雖然十分有效，但畢竟是一種有創的、具有潛在嚴重并發癥的手術，且適用人群有限。在藥物治療方面，雖然近年來索馬魯肽（GLP-1 受體激動劑）、替爾泊肽（GLP-1/GIP 雙重受體激動劑）等藥物的開發和研究均有重大突破，但藥物治療的依從性、減重效果、停藥后反彈、以及對于藥物副作用的擔憂等問題仍有待解決。

因此，通過安全有效的方法來治療肥胖及其相關代謝障礙仍十分具有挑戰性。

從腸腦軸尋找新的治療方法

腸腦軸在生理學的多個方面起著至關重要的作用，包括調節進食和食欲、葡萄糖穩態等。這種生物學已被用于發現許多疾病的治療方法，包括 T2DM、肥胖癥和胃腸道系統功能障礙。

圖：腸-腦軸的主要組成部分。來源：參考文獻1

在過去的二十年里，腸道激素，尤其是 GLP-1，在糖尿病和肥胖癥的多個藥物研究項目中一直被用作治療方法。雖然 GLP-1 和其他腸道激素的一些有益作用可能不涉及腸腦回路，但腸腦軸在調節進食方面的重要性已經明確。此外，越來越多的證據表明，減肥手術的有益作用至少部分是通過增加與葡萄糖穩態和飽腹感相關的一些內源性腸道激素的分泌來介導的。

這些研究結果都促使人們越來越多地關注腸腦軸及其在控制血糖、調節食欲方面的作用，更詳細地了解腸腦軸的通信機制，該機制也正在被用于尋找肥胖和相關疾病的新治療方法。

迷走神經作為大腦中最廣泛分布和伸長的神經束，是一個重要的信號通路，通過腸-腦軸傳遞信息，并整合這兩個器官之間雙向的神經內分泌信息。腸道內的神經末梢產生神經內分泌信號，通過迷走神經刺激大腦。大腦，尤其是下丘腦處理這些信號，并指導、調節代謝穩態。

電刺激迷走神經是一種治療技術，通常通過植入電池供電的刺激器，刺激胃表面的胃支或頸部迷走神經將電脈沖傳遞到大腦，從而達到治療目的。

迷走神經刺激療法（VNS）已經從美國食品藥物監督管理局（FDA）獲得批準用于管理難治性癲癇和抑郁癥，并在治療頭痛、阿爾茨海默病和類風濕性關節炎等多種疾病方面具有相當大的前景。最近的研究表明，VNS 在調節食物攝入和能量消耗方面可發揮多種生理功能，從而幫助控制體重。

無創、安全的迷走神經刺激器

雖然 VNS 通常被認為是安全的，但電池供電刺激器的侵入性植入具有一定的風險，如潛在的感染風險。這些風險對 VNS 作為一種廣泛的治療策略構成了障礙。因此，人們越來越需要安全、無創的 VNS 替代品，可以更廣泛、更有效地利用VNS，使需要這種治療的個體受益。

來自臺灣的研究人員提出了一種新的解決方案，即一種自供電的顆粒刺激系統，口服后刺激胃黏膜表面迷走神經的傳入神經末梢，可治療肥胖及其相關代謝紊亂。

該刺激系統由鈦酸鋇（BaTiO3、BTO）與辣椒素（Cap）偶聯，BTO 是一種能夠將機械力轉化為電能的壓電陶瓷材料。辣椒素可與表達在整個胃表面初級傳入神經元中的瞬時受體電位香草酸受體 1（TRPV1）受體靶向結合。Cap 是紅辣椒的主要成分，研究數據表明，其消費與肥胖發病率的降低存在相關性。

口服 BTO@Cap 粒子后，顆粒表面上的 Cap 與胃粘膜上的神經末梢結合。當胃蠕動時，由于 BTO 的壓電特性，這些粒子會產生電脈沖而不需要外部電源，可實時刺激胃表面的迷走神經。

圖：BTO@Cap 粒子示意圖。來源：參考文獻2

研究結果發現，飲食誘導的肥胖小鼠（DIO）口服 BTO@Cap 可減少食物攝入量（降低食欲），增加能量消耗（提高代謝率），顯著減輕。這可以有效地改善小鼠的肥胖和相關的代謝功能障礙，包括脂肪代謝紊亂、葡萄糖耐受不良、肝脂肪變性和高瘦素血癥。此外，口服 BTO@Cap 對實驗小鼠的運動能力沒有影響，且其在體內毒性可以忽略不計。

展望

腸腦軸在多個生理過程中都發揮著十分重要的作用，其詳細的功能機制在不斷地研究與明確中，這意味著腸腦軸將可能成為一個探索多系統疾病新療法的研究領域。

口服的自供電刺激器，可通過刺激迷走神經，利用腸腦軸的生理機制，實現無創、安全、有效地治療肥胖及其相關代謝障礙。這種非侵入性且易于管理的干預措施還具有解決其他腦內神經系統疾病的潛力。

參考文獻：

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