川大郭俊凌团队开发植物多酚微球实现肥胖治疗新突破

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川大郭俊凌团队开发植物多酚微球实现肥胖治疗新突破

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澎湃

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肥胖作为一种以能量过度累积为特征的流行性代谢疾病，影响着约8.9亿成年人，已成为全球范围内重大公共卫生问题，并被认为是全球第四大死亡原因。四川大学郭俊凌教授团队在Cell Press细胞出版社旗下期刊Cell Biomaterials发表最新研究，开发了一种新型植物多酚基纳米工程技术，设计出一种可食用的生物基微球PmFL，为肥胖治疗提供了新策略。

2月28日，四川大学郭俊凌教授团队在Cell Press细胞出版社旗下期刊Cell Biomaterials发表题为“Oral polyphenol-based microbeads with synergistic demulsification and fat locking for obesity treatment”的研究论文。研究团队组装出了可食用的生物基PmFL微球，该微球作为一种动态吸收剂，可高效捕获并固定脂肪衍生物，从而促进其排泄。为肥胖治疗提供了一种更安全、有效的饮食干预方案。

研究背景

肥胖作为一种以能量过度累积为特征的流行性代谢疾病，影响着约8.9亿成年人，已成为全球范围内重大公共卫生问题，并被认为是全球第四大死亡原因。聚焦在我国。近年来肥胖问题尤为突出，已是第六大致死致残的主要危险因素，与II型糖尿病、心血管疾病、中风和恶性癌症等多种慢性疾病密切相关。目前，在肥胖症治疗方面，生活方式干预、药物治疗（如奥利司他和司美格鲁肽）和减肥手术是主要的治疗方法，但这些方法存在疗效有限、体重反弹、副作用或术后并发症等问题。过量摄入膳食脂肪是肥胖的主要原因，因此，限制膳食脂肪是解决肥胖问题的一个有希望的解决方案。

研究方法与创新

四川大学郭俊凌教授团队长期致力于植物多酚（植物单宁）的基础科学和前沿应用研究，自2014年构建了由18种金属离子构建的金属多酚网络材料平台（Metal-Phenolic Networks，MPN）以来，该团队深入研究了多酚独特的界面相互作用，发展了植物多酚高值转化体系（Science 2018; Sci. Adv. 2021; Nat. Nanotechnol. 2016; Nat. Commun. 2022; Cell Biomater. 2025; Matter 2023, 2025; Angew. Chem. 2014, 2019, 2023, 2024等）。

本次研究中，郭俊凌教授团队基于膳食脂肪的代谢机制，将茶多酚（EGCG）和D-α-生育酚（VE）形成的脂肪纳米笼整合到多孔海藻酸盐载体中，组装成可食用的生物基PmFL微球。该微球作为一种动态吸收剂，具备独特的两亲性界面特性，在胃肠道中通过pH响应性膨胀和酚类的多重分子间相互作用力实现界面破乳与脂肪锁定的双重功效，可高效捕获并固定脂肪衍生物，从而促进其排泄（如图1所示）。

图1 通过植物多酚纳米工程分层设计制备了可食用PmFL微球。

研究团队基于多酚的多重相互作用力，将EGCG和VE自组装形成超分子脂肪纳米笼，并通过悬滴法将其整合到耐酸的微孔海藻酸盐载体中，制备出具有优良生物兼容性和稳定性的PmFL微球。多种表征技术验证了PmFL微球的结构、成分稳定性及其有效性，并显示其在模拟胃肠环境中保持稳定的性能（如图2所示）。PmFL微球对多种常见膳食脂肪和游离脂肪酸（如大豆油、猪油、油酸等）的排除效率达到63.10%‒81.13%，且PmFL微球展现出与奥利司他相似的排脂效果，成功减少了肠道脂肪吸收（如图3所示）。进一步研究发现，在小肠环境中，PmFL微球膨胀约3倍，显著提升了脂肪排除效率。其核心机制在于EGCG-VE纳米笼通过与胆酸结合，削弱乳化脂肪液滴的外层稳定性，实现界面破乳和脂肪锁定，促进脂肪聚集（如图4所示）。

图2 PmFL微球的合成与表征。

图3 PmFL微球的排脂能力。

图4 PmFL微球排脂机理。

应用前景

研究团队进一步探讨了其在肥胖治疗中的潜力。体重分析表明，PmFL微球的减重效果显著。与单纯高脂饮食组相比，PmFL微球组的体重增长减少了17.02%，接近正常饮食组的水平。同时，肝脏和脂肪组织的分析显示，PmFL微球显著降低了脂肪含量，且未对正常代谢平衡、肠道屏障完整性和炎症水平产生显著干扰。此外，PmFL微球还显示出良好的生物相容性，有助于改善肝健康（如图5所示）。在明晰PmFL微球对肥胖治疗的效果时，研究团队观察了为期30天的饮食干预后大鼠粪便中脂肪含量的变化。PmFL微球组粪便中脂肪含量显著增加，证实了PmFL微球不仅有效阻止了脂肪吸收，还能完全排出体外，避免脂肪再吸收而无副作用。与奥利司他相比，PmFL微球不仅在脂肪排泄效率上相当，还显著减少了胃肠道副作用（如图6所示）。总而言之，PmFL微球作为一种新型的肥胖治疗策略，不仅在排脂能力和机制上表现出色，还在减重效果和生物相容性方面展现出显著优势。这一成果为肥胖治疗提供了新的思路和方法，有望在未来的临床应用中发挥重要作用。

图5 口服PmFL微球的肥胖治疗效果。