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阿拉巴马大学伯明翰分校开发的一种新疗法改善了高脂肪饮食小鼠的肥胖和二型糖尿病。该疗法通过持续释放一氧化氮来发挥作用，一氧化氮是一种气体信号化学物质，其在体内最重要的功能是放松血管内部肌肉。
“由于一氧化氮生物利用度降低是心脏代谢综合征的标志，持续供应外源性一氧化氮可能是治疗心脏代谢综合征的有效方法，”UAB研究的领导者Jeonga Kim博士说。“通过局部输送一氧化氮来减轻体重的策略可能是一种预防和治疗多种代谢疾病的新颖、有效和安全的方法。”
这项发表在杂志上的研究ACS应用材料与界面，使用了一种巧妙的自组装纳米基质凝胶，能够在最初的24小时内释放一氧化氮，然后持续释放一氧化氮四周。这种凝胶是由UAB大学的研究人员Ho-Wook Jun博士和Brigitta Brott医学博士开发的，并通过UAB哈勃克创新和创业研究所由他们的UAB子公司Endomimetics LLC授权。
每两周将凝胶皮下注射到8周龄的小鼠中，持续12周。给注射了凝胶的小鼠和对照组小鼠喂食高脂肪食物，已知高脂肪食物会导致肥胖和胰岛素抵抗。
在12周结束时，与对照组相比，一氧化氮小鼠的体重增加了17 %,这种体重差异主要是由于脂肪减少，而不是瘦体重或水含量。研究人员发现，激素敏感脂肪酶的磷酸化增加，附睾白色脂肪组织(eWAT)中脂肪细胞的大小减少。Kim说，脂肪分解的增加可以解释体重减轻的原因。
一氧化氮小鼠还表现出葡萄糖耐量改善，空腹血清胰岛素和瘦素水平下降。
Kim和他的同事们发现，与对照组相比，一氧化氮小鼠的炎症和代谢发生了广泛的变化。在eWAT，包括巨噬细胞标记物在内的四种炎症基因的表达减少。
一氧化氮凝胶似乎还通过增加棕色脂肪组织和米色脂肪组织中解偶联蛋白1的基因表达来刺激脂肪组织的褐变。已知一氧化氮会增加线粒体生物发生，这是一种将白色脂肪细胞转化为米色脂肪细胞的机制。棕色脂肪组织，或棕色脂肪，在寒冷的条件下产生热量来维持体温。来自一氧化氮小鼠的褐色脂肪组织和腹股沟脂肪组织中的脂肪细胞也比来自对照组的细胞小。
一氧化氮凝胶还可以预防非酒精性脂肪性肝病，这可以通过降低肝脏重量、减少肝脏中的甘油三酯以及减少血清中的甘油三酯和胆固醇来看出。一氧化氮凝胶还提高了胰岛素敏感性，这是通过骨骼肌、肝脏或eWAT中五种胰岛素信号分子的表达增加来测量的。
接受一氧化氮凝胶的小鼠也改善了脑血流量，通过莫里斯水迷宫测试，它们表现出明显改善的空间学习能力。尚不清楚这些变化是一氧化氮的直接作用还是通过脂肪细胞老化的神经保护作用介导的。
“皮下注射释放一氧化氮的纳米基质凝胶改善高脂肪饮食诱导的肥胖小鼠的肥胖和胰岛素抵抗”研究中与Kim、Jun和Brott的合著者是UAB医学系内分泌、糖尿病和代谢分部的任光和苏珊·巴特纳加尔；Patrick Tae Joon Hwang和Reid Millican，Endomimetics，LLC，阿拉巴马州伯明翰；UAB生物医学工程系；Brigitta C. Brott和Martin E. Young，UAB医学系心血管疾病科；和UAB神经生物学系的Thomas van Groen和Craig M. Powell。
在UAB大学，金是UAB医学院内分泌、糖尿病和新陈代谢分部的副教授，也是UAB综合糖尿病中心的科学家。
