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知道了这些信息,失去了芬弗拉明和芬芬就不是减肥药的末日了。化学家们可以在实验室里合成和检验成千上万的新化合物,只要它保证对5HT2CR受体蛋白的激活和对人体的安全性,新的减肥药物就能在芬弗拉明和芬芬的灰烬上凤凰涅槃了。这样的方法可以摆脱对安非他明或者芬弗拉明原始化学结构的依赖,要比在大量的试错中盲目寻找新的药物要省力和直接得多。
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2012年,饱受安非他明和芬芬的黑历史折磨的美国食品和药品管理局,终于在极端审慎的反复评估后,历史性地批准了一个全新的减肥药(Belviq,通用名氯卡色林/lorcaserin)。氯卡色林是美国食品和药品管理局自1998年之后批准上市的第一种减肥新药。足见在经历各种减肥药副作用的风波后,美国的监管机构变得何等小心和谨慎。
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从化学结构上看(图2-6),氯卡色林与安非他明和芬弗拉明相似程度并不高。但是在人脑的最深处,在控制食欲的那些神经细胞和神经网络里,这几种分子发挥功能的原理是非常接近的:都是通过(直接或者间接地)激活5-羟色胺信号,特别是激活其受体分子5HT2CR,起到抑制食欲的功能。
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图2-6 氯卡色林的化学结构
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这段从麻黄碱到氯卡色林,历经数十年波折却也谈不上功德圆满的故事,是一个生物学基础研究和药物开发相互支持的绝佳案例。
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药物开发和牟利的动力驱使了从麻黄碱到安非他明再到芬弗拉明的药物演化;而芬弗拉明的作用机制提示了5-羟色胺系统在食欲控制中的重要作用,这一基础生物学的发展又反过来帮助我们开发了更新的减肥药物氯卡色林。如今,全世界仍有大量的实验室在深入研究5-羟色胺系统和其他的神经信号系统如何精细调控了我们的胃口。因此沿着历史演进的逻辑,我们可以乐观地想象,未来会有更多的药物能帮助我们更好地控制食欲,控制体重,带着亿万年进化赐给我们的好胃口,更快乐地生活。
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4.有点尴尬的减肥胶囊
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在一个多世纪的时间里,麻黄碱到氯卡色林的故事起起落落,牵动着全世界胖子们的心弦。相比而言下一个故事的主角就没有那么起眼了。
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不光不起眼,甚至说起来还有点尴尬呢。
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我们知道,为了减轻体重,除了减少摄入食物的总能量水平(这是氯卡色林的专长)之外,还可以试图减少身体对能量的吸收能力。换句话说,“吃货”们不需要刻意限制自己的好胃口了,我们如果能想出一个办法让吃进肚子的食物不怎么被消化和吸收,应该也能起到减少身体能量摄入、降低体重的效果。
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本故事的主角就是这么一种药物。它的名字叫奥利司他(orlistat)。它能够通过抑制我们身体对营养物质的吸收从而起到减肥效果。而它发挥功能的地方是——小肠。
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大家可能都知道,食物中的营养物质分子,例如淀粉、脂肪、蛋白质,大多数情况下并不能被小肠直接吸收。这其实也解释了为啥吃牛肉不会让你变成牛,吃蔬菜脸不会绿,吃转基因食品不会让你也转基因。比如说,淀粉是由许多个葡萄糖分子连结而成的大块头聚合物,而它在消化吸收过程中会被特定的人体消化机器——例如淀粉酶——切割成单个的葡萄糖分子,再通过小肠肠壁细胞运输进入人体内。蛋白质呢,则是由20种天然氨基酸按照特定顺序连结而成的聚合物,它需要在消化吸收过程中被分解成为单个氨基酸,或两三个氨基酸形成的小化合物,再被运输进入小肠细胞。这些被分解成为基本单元的糖和氨基酸分子进入人体细胞后,再在不同的组织和器官里被重新组装成为完整的生物大分子,成为我们身体的有机组成部分。
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而脂肪的命运也差不多:食物中的脂肪分子主要是一种名为三酰甘油的物质。这类物质的化学结构有点像个三叉戟:一个甘油小分子上面拖着三条长长的脂肪酸链。在小肠里,三酰甘油也同样需要首先被脂肪酶切割分解,变成单个的脂肪酸分子和甘油分子,才能进入小肠细胞内。进入人体的脂肪酸和甘油之后可以再被重新组装成三酰甘油,并运往身体各处储藏和使用。
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营养物质的吸收利用
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在绝大多数情况下,来自食物的营养物质都要经历一个大分子→小分子→大分子的变化过程,才能被人体消化和吸收,成为人体的有机组成部分。
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营养物质的吸收利用
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因此,如果需要减少身体对能量的吸收,一个显而易见的办法就是破坏掉负责消化营养物质的酶:淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等。这样一来,食物中的营养物质就不能被消化分解,自然也就不能进入人体了。而奥利司他正是消化系统中脂肪酶的抑制剂。
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服用奥利司他阻止了脂肪酶的工作,也就因此阻止了脂肪的分解和吸收。临床试验中,奥利司他能够减少30%左右的脂肪吸收,能让30%~50%的肥胖者减轻5%的体重。效果谈不上惊世骇俗,不过考虑到奥利司他相当不错的安全性,也算是为胖子们提供了一个平易近人的药物选择。1998年,这个药物通过了临床试验的检验,开始在世界各地进入医疗应用,并曾经达到过每年上亿美元的销售额。事实上,在美国和欧洲市场,奥利司他还是唯一一种可以非处方购买的减肥药物。
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可是为什么说它有点尴尬呢?
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说起来好玩。因为奥利司他能有效阻止脂肪分子的分解,因此服用奥利司他的患者的粪便总是油腻腻的。甚至有时候油腻的大便会无法控制地排出,弄得内裤上屎迹斑斑。因此在不少新闻报道和患者自述里,提起这个让人又爱又恨的减肥药总会有点心情复杂。
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不过无论如何,我们很难不感慨这么一种听起来简简单单、甚至有点尴尬的药物背后,需要多少科学研究的支持。我们需要清楚解析人体的整个消化系统,需要知道每种营养物质被消化和吸收的完整路径,也需要知道脂肪分子到底是被什么蛋白质所降解,又是如何被吸收进入小肠。这些背景知识可不是从石头里蹦出来的,一代代科研工作者默默的努力才让我们对自己的身体有了多一点、再多一点的了解。
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而即便单看奥利司他本身的具体开发工作也意味深长。
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