可摄入的振动胶囊可以解决肥胖问题吗？

研究人员表示，在动物研究中，一种新型振动胶囊可以发出餐后饱腹感，可减少食物和能量摄入，并降低体重增加，并将其开发为一种更经济实惠的肥胖治疗方法。

这种胶囊被称为振动可摄入生物电子刺激器（VIBES），大小相当于成人复合维生素药丸，适合饭前吞服。 VIBES 胶囊的作用是刺激胃牵张感受器，通过迷走神经向大脑发出信号并刺激饱腹感。

“机械感受器生物学的应用可以改变我们帮助营养失调患者的能力，”马萨诸塞州波士顿哈佛大学的 Shriya S. Srinivasan 博士及其合著者写道。 Srinivasan 是生物混合器官和神经假体 (BIONIC) 实验室的创始人兼主任，他领导的团队设计并制作了 VIBES 胶囊的原型。

研究人员报告说，在猪模型中，VIBES 激活机械感受器并触发胃粘膜受体。在 108 餐中，与服用假药的对照猪相比，接受 VIBES 治疗的猪的食物摄入量减少了近 40%，并且没有观察到明显的神经适应。

该研究是发表在线的在 科学进步。

马萨诸塞州波士顿布莱根妇女医院体重管理与健康中心联合主任、医学博士卡罗琳·M·阿波维安（Caroline M. Apovian）并未参与这项研究，她表示，制造饱腹感的错觉并不是一个新概念。

她所在的团队通过手术植入间歇性阻断胃和食道交界处附近迷走神经的装置，在两年内显示出具有医学意义的体重减轻。 “所以我们已经意识到这样的东西有可能产生饱腹感和减肥效果，”她说。

然而，Apovian 认为，像 VIBES 这样的胶囊在广泛应用于临床之前面临着许多障碍，即使它在人体上进行了成功的测试。

她指着一个超吸水凝胶装置，丰盛（Gelesis），以三颗口服胶囊的形式提供，随着胃中的水膨胀，产生饱足感。她说，虽然它获得了美国食品和药物管理局（FDA）的批准，但并未得到广泛使用，因为患者需要克服“障碍”，特别是从药房获取它。

Apovian 表示，理论上 VIBES 胶囊会被患者接受，但他们对胰高血糖素样肽 1 (GLP-1) 受体激动剂等药物的“媒体关注不知所措”，这些药物有望显着减轻体重，远高于其他药物。 VIBES 可以实现的各种数字。

尽管如此，该胶囊可以成为肥胖治疗设备的一部分，其想法是它可以与“一种能够更集中地改变体重设定点的药物”结合使用，她说。

纽约市西奈山伊坎医学院精神病学系教授 Allan Geliebter 博士评论说，胶囊背后的想法是一种“聪明的、原创的方法”，但他个人对人们是否会服用它们表示怀疑。

他说：“这是目前市场上最大的胶囊，已获得 FDA 批准用于吞咽，”人们“必须假设它会从另一端出来。”

“我认为会的，”Geliebter 补充道，“但如果你每天至少服用两次，如何保证你不会在旅途中被卡住呢？”

当它确实出现时，“也许它会被看到，也许不会，”但无论如何，“我可以看到人们感到焦虑。”

他同意 Apovian 的观点，即 GLP-1 激动剂的到来使肥胖症“目前成为一个难以竞争的市场”，尽管他指出这些药物“确实有副作用，而且并不是每个人都能忍受”。

作者指出，另一种被批准的饱腹感装置，胃内气球，也被设计为通过胃扩张引起早期饱腹感，但由于神经适应持续扩张，它们不会导致饥饿或饮食行为的持续变化。

此外，出于安全考虑，一些气球已被撤回，其中包括多人死亡。

研究小组推断，一种“能够选择性激活机械感受器的机制或装置将具有巨大的临床价值”。

斯里尼瓦桑解释说：“虽然已知振动会在肌肉中产生本体感觉错觉，但据我们所知，没有人在胃中尝试过这一点。”

“鉴于我对机械感受器生理学的兴趣，我很好奇是否可以通过机械刺激来操纵平滑肌中的牵张感受器。”

该团队设计了一种可口服摄入的 3D 打印胶囊，分为三个部分，其中一个部分允许胃液进入以溶解葡萄糖层。这会导致弹簧弹簧针释放，从而完成激活振动电机的电路。

初步测试表明，胶囊大小相当于三零药丸，平均振动 38.3 分钟，这被认为是可以接受的，因为“膳食通常在 20 至 30 分钟的时间内吃完，胃内容物进行初步混合”大约一个小时内，”作者写道。

将胶囊在37℃的模拟胃液中浸泡24小时，在模拟肠液中浸泡10天，胶囊没有发生变化；因此，作者写道，“即使它在胃中停留一整天或在肠道中停留一周以上，也不会损害胃肠道”。

为了测试该胶囊作为潜在肥胖疗法的性能，研究人员转向了 4-6 个月大的约克夏猪模型。作者写道，它们的“胃解剖结构与人类相似”，并且它们已被广泛用于评估生物医学设备。

研究人员发现，胶囊的振动不仅诱导对胃扩张敏感的胃机械感受器的传入神经激活，而且还通过作者所说的胃粘膜“抚摸”触发胃分泌活动。

为了检查胶囊对饥饿和进食行为的影响，他们监测了四头猪在三种情况下的食物摄入量：

两周后，VIBES 处理的猪平均消耗了 58.1% 的膳食（n = 108 餐），PEG 对照猪消耗了 84.1%（n = 100 餐），对照组的消耗了 78.4%（n = 96）只使用 PEG 的猪的膳食。

胶囊平均每只动物的摄入量减少了 31%（磷 < .001），并且每只接受治疗的动物每餐消耗的能量显着低于对照组（磷 < .001），对照组和仅 PEG 组之间没有显着差异（磷 < .1)。

在一项交叉实验中，对猪进行三餐处理，三餐不处理，然后再处理三餐，发现在未处理的窗口期间，采食量增加了 38%。

研究小组写道，交叉结果表明胶囊“通过颞侧迷走神经激活发挥作用，几乎没有神经适应或长期影响”。

VIBES 处理猪的体重增加也显着低于对照组和 PEG 对照组（磷 < .05)。

研究小组写道：“总而言之，这些数据表明 VIBES 药片显着减少了大型动物模型的食物摄入量并减缓了体重增加的速度。”

VIBES 胶囊平均在 4.4 天后从接受治疗的猪体内排出，而假药丸则为 8.3 天。斯里尼瓦桑指出，“猪通常需要 7-9 天才能排泄一顿饭，”Srinivasan 指出，“实际上 4 天已经相当快了。”

“对于人类来说，我们预计这会在与正常进餐相同的时间范围内消失，”她说，即大约 24 小时。由于研究中没有发现安全问题，斯里尼瓦桑预计每餐摄入一个装置不会对肠道内有多个装置产生任何重大担忧。

该研究部分得到了美国国立卫生研究院、诺和诺德和麻省理工学院机械工程系的资助，同时还通过施密特科学奖学金和国家科学基金会向计算研究协会 CIFellows 项目的资助向个人作者提供支持。

斯里尼瓦桑和两位合著者是一项专利申请的共同发明人（麻省理工学院提交的申请描述了此处讨论的进展）。另一位作者宣布与诺和诺德建立咨询关系。

没有宣布其他相关的财务关系。

2024-03-19 13:28:45
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