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生物医学工学のSam Sia、教授が率いるコロンビア工学チームは、白い脂肪をボディの外の茶色の脂肪に直接変え、次に患者でreimplantする簡単で、革新的な方法を開発した。 技術は一般に脂肪が皮の下から収穫され、次に化粧品か再建の目的のための同じ患者に再移植される形成外科医によって行われる脂肪接ぎ木のプロシージャを使用します。 研究者らは、Scientific Reportsの研究(5月21日)で、治療法としての潜在的な使用のために、実験室で収穫した白い脂肪を茶色の脂肪に変換することに成功したと報褐色脂肪を増加させる他の方法には、ほとんどの人にとって不快な慢性的な寒冷暴露、および他の臓器を標的とすることによって副作用を引き起こ 「患者に入る唯一のものは自分の組織であり、注入する褐色脂肪の量を調整できるため、非常に制御可能であるため、褐色脂肪を増加させるアプローチは、薬よりも安全である可能性があります」とSia氏は述べています。 「このプロセスは非常に簡単なので、医師のオフィスや診療所内の自動化されたシステムを使用して潜在的に実行することができます。”

チームは、成長因子および他の内因性褐変因子を含む培地中で組織断片を培養して、”褐変”プロセスを刺激することにより、白色脂肪を褐色脂肪に変 彼らは、ミトコンドリア活性および褐色脂肪タンパク質マーカー UCP1を含むいくつかの褐色脂肪バイオマーカーのレベルを測定することによって、白色脂肪の褐変を評価した。 この実験の一つでは、マウスの皮下脂肪が体外の褐色脂肪に直接変換され、同じマウスに長時間(この実験では二ヶ月)注射した後も褐色脂肪は生存し、安定したままであることが発見された。

“変換された褐色脂肪の持続性は、白い脂肪が生体内で自然に刺激されて褐色脂肪に変わることを知っているので、例えば低温暴露によって、刺激が除去されると急速に変化する可能性があることを知っているので、非常に重要です”と、研究の共著者であり、現在Nyu Winthrop病院の外科部門で働いているコロンビアの訓練を受けた生物医学エンジニアであるBrian Gillette氏は述べています。 「必要に応じてこの手順を数回繰り返すことができましたが、低侵襲であるため、有効な治療法として機能するためには、褐色脂肪が良好に生存し、安定したままであることが重要です。”

研究者は、その後、ヒト皮下脂肪に彼らの方法を使用し、効果的に茶色の脂肪に変換することができました。 「これは、体重減少、血糖値の制御、または体重増加を防ぐための潜在的な治療法として、いつかヒトで私たちのアプローチを試みることが可能である可能性があることを示唆しています」とSiaと協力している博士課程の学生であり、論文の主執筆者であるNicole Blumenfeld氏は述べています。

研究者らは、実験で直接変換された褐色脂肪で処理された高脂肪食のマウスは、変換されていない白色脂肪で処理された対照群に対して統計的に有意な体重減少を示さなかったが、この研究では、内因性の褐色脂肪を増加させる単純でスケーラブルな組織移植戦略を示していることに注意している。

“これは、ヒトにおいて安全で効果的であることが証明されている場合、臨床応用における人工褐色脂肪組織への刺激的な進歩である”と、この研究に関与していないコロンビア大学医療センターの病理学および細胞生物学の助教授であるLi Qiang氏は述べている。 糖尿病と肥満の病態生理学の専門家であるQiangは、白色脂肪組織の”褐変”を促進するメカニズムを文書化しました。研究者たちは現在、技術と投与量を洗練し、代謝と体重調節に対するその方法の影響についてさらなる研究を行っています。

研究者たちは現在、 「合併症の発生率が低く、長期的な有効性がある可能性のある新しい減量アプローチを探求する必要があることは明らかです」とSiaは付け加えます。 “その3D血管構造を保持しながら、一度に組織を大量に培養する能力は有利であり、臨床体重管理における潜在的なアプローチとして約束を保持して”

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