科学家开发出一种药丸,可替代无法进行的定期运动和禁食

拉拉康康 2024-10-07 22:28:34

奥胡斯大学研发的一种新分子 LaKe 可以模拟运动和禁食对健康的影响,有可能彻底改变帕金森症等疾病的治疗方法,并为无法进行剧烈体力活动的人提供另一种选择。

奥胡斯大学的研究人员合成了一种名为 LaKe 的分子,可以复制运动和禁食的代谢效果。

这一进步使人体能够模仿高乳酸和高酮水平的有益状态,这可以转化为一种创新的营养补充剂,帮助那些无法维持严格锻炼和饮食习惯的人,并可能有助于治疗帕金森病和痴呆症等大脑相关疾病。

新分子模仿运动和禁食的好处

定期锻炼和定期禁食因其众多健康益处而广受认可。这些活动可以增强心脏功能并降低血脂水平,这是由于身体的自然反应,包括提高乳酸盐和酮体的水平,乳酸盐和酮体可作为有效的细胞燃料并有益于器官功能。

奥胡斯大学化学、代谢和糖尿病研究人员开发出了一种分子,可以复制这些代谢效应,而无需体力消耗或饮食限制。

他们的研究成果最近发表在《农业与食品化学杂志》上。

与空腹跑 10 公里效果相同

“我们开发了一种分子,可以模拟人体对剧烈运动和禁食的自然代谢反应。实际上,这种分子使人体进入一种相当于空腹高速奔跑 10 公里的代谢状态,”奥胡斯大学化学系教授托马斯·保尔森 (Thomas Poulsen) 解释说,他是这项研究的主要研究人员之一。“当血液中的乳酸和酮水平升高时,食欲抑制激素的产生就会增加,血液中的游离脂肪酸水平就会降低。这会带来许多健康益处,例如降低患代谢综合征的风险。”

保尔森指出,仅靠饮食无法达到同样的效果,因为乳酸和酮虽然天然存在,但如果不产生酸和盐等不良副产品,就无法达到所需的量。这就是新分子 LaKe 的作用所在。

左图显示了 LaKe 的化学结构。右图显示了摄入 LaKe(蓝色曲线)或对照物质(黑色曲线)的大鼠血液中乳酸和酮(BHB)浓度随时间的变化情况。在摄入 LaKe 的大鼠中,可以看到乳酸和 BHB 均显著增加。图片来源:奥胡斯大学/Thomas Poulsen

LaKe Molecule > 膳食补充剂

LaKe 的开发是 Thomas Poulsen、法医学系的 Mogens Johannsen 教授以及奥胡斯临床医学系和 Steno 糖尿病中心的首席医师兼教授 Niels Møller 多年研究合作的成果。

这三人都从不同角度研究过新陈代谢,他们都从自己和他人的研究中了解到乳酸和酮具有有益作用。他们花了三年时间才将乳酸和酮进行化学融合,而没有盐和酸等有害的“同路人”。

“从某种程度上来说,我们对这种效果并不感到惊讶,因为我们结合的是众所周知的物质。创新之处在于,我们现在创造了一种分子,可以让我们安全地人工控制乳酸和酮的含量。”托马斯·保尔森说。

临床试验和未来潜力

到目前为止,这种分子只在老鼠身上进行了测试,但目前正在奥胡斯大学医院进行首次人体临床试验。托马斯·保尔森表示,这些试验有望为这种分子成为一种先进的营养补充剂铺平道路。它将特别帮助那些不能严格遵守锻炼和饮食计划的人。

“保持动力以高速跑好几公里并且不吃东西是很困难的。对于患有心脏衰弱或全身无力等身体疾病的人来说,营养补充剂可能是更好康复的关键。”托马斯·保尔森解释道。

脑外伤治疗前景

这种分子还具有缓解注意力不集中的潜力,可用于治疗帕金森病和痴呆症等严重疾病。这些疾病通常以大脑能量水平低为特征,从而抑制大脑的最佳功能。

“由于乳酸可以在压力或创伤情况下取代大脑中的葡萄糖,因此已经进行了实验来提高脑震荡患者的乳酸水平。无法进行剧烈运动的患者将从可以提高这些水平的药物中受益匪浅。”托马斯·波尔森强调。

参考文献:Rasmus N. Ottosen、Jacob M. Seefeldt、Jakob Hansen、Roni Nielsen、Niels Møller、Mogens Johannsen 和 Thomas B. Poulsen 撰写的“乳酸和 β-羟基丁酸双重外源供应的简单酯的制备和临床前表征”,2024 年 8 月 30 日,《农业与食品化学杂志》。DOI:10.1021/acs.jafc.4c04849

来源:奥胡斯大学

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