博主：减肥现在是时髦概念，主要是肥胖者太多，有减肥的基础需求，另一方面医疗发展也证明肥胖能导致代谢性疾病，减肥能解决肥胖带来的健康问题，因为肥胖发病率太高，解决肥胖问题是从根本上解决许多慢性病发生的根本。减肥药物和手术切除胃都是有效的医疗方法，但这些方法代价比较高，不仅是花费太高，而且有一定副作用和风险。于是有人突发奇想，既然减肥的根本是减少饮食量，那么用一种机械方法刺激胃，造成一种吃饱的假象，于是就出现了这种微型震动药丸。这种方法显然更安全更合理，只是出现的相对比较晚，需要和今天大热的减肥药物对抗。按照其效果和相关介绍，这种药丸应该能通过刺激胃激活迷走神经，而刺激迷走神经是电子药物常用的手段，因为刺激迷走神经能产生抗炎症的效果。那么这种药丸理论上可以作为一种更安全的电子药物，通过刺激胃部迷走神经实现电子治疗的目的。

This vibrating diet pill may trick the stomach into feeling full | Science | AAAS

试图减肥的人开始艰苦的饮食，接受收缩胃的手术，或者购买昂贵的新药，如Ozempic。现在，研究人员揭示了一种更温和、可能更便宜的选择：一种振动药丸，刺激胃中的神经末梢，告诉大脑是时候停止进食了。

今天发表在《科学进展》（Science Advances）上的胶囊减少了猪的食物摄入量，而不会引起明显的副作用。科学家们现在希望将其开发成人类的肥胖治疗方法。

“这是一种可信而巧妙的方法，”莫内尔化学感官中心的神经生物学家纪尧姆·德·拉蒂格（Guillaume de Lartigue）说，他与这项研究无关。“数据看起来非常有说服力。”尽管如此，其他专家质疑这种药丸是否可以变成一种实用的减肥疗法。

当我们吃饭时，胃会伸展，刺激器官壁上的神经末梢，向大脑发送信息。这些信号让我们感到饱腹，鼓励我们远离餐桌。研究人员试图提出利用这种效应的肥胖治疗方法。一种方法是将充满液体的球囊插入胃中，产生饱腹感。另一种选择是刺激迷走神经的植入装置，迷走神经将冲动从胃传递到大脑。

然而，随着时间的流逝，随着胃部习惯于不断拉伸，球囊的效果会降低，一些患者在接受球囊后死亡。神经刺激装置需要手术，而且它们似乎不会导致太多的体重减轻。

因此，在这项新研究中，由哈佛大学生物医学工程师Shriya Srinivasan和麻省理工学院胃肠病学家和生物医学工程师Giovanni Traverso领导的团队设计了一种替代方案：一种31×10毫米的药丸，带有微型电机和电池。药丸中的凝胶塞可防止电机开启。但是当凝胶接触到胃液时，它会迅速溶解，使电机开始转动。当这种情况发生时，药丸摇晃约 38 分钟，大约是它在胃中停留的时间。研究人员假设，这些振动会刺激拉伸感应神经末梢并发出饱腹感信号。

为了测试这种药丸，研究小组将其插入与人类大小和体重大致相同的幼猪的胃中。当科学家们测量迷走神经的一部分的电活动时，他们发现这种振动刺激了一种非常相似的放电模式，就像用空气扩张动物的胃一样，这表明药丸正在挠器官的神经末梢。当装置在胃壁的褶皱中跳动时，它也会旋转，这似乎提供了进一步的刺激。

Srinivasan，Traverso及其同事确定，这种药丸在猪中诱导了许多与进餐相同的激素水平变化，包括胰岛素的增加和促进饥饿的激素生长素释放肽的减少。科学家们还监测了猪在胃里吃了多少食物。他们发现，这些动物比没有服用药丸的对照组少吃了约40%。

与对照组相比，服用避孕药的猪的活跃度较低，尤其是在饭后。“这就像食物昏迷，”Srinivasan说。否则，她指出，这些动物表现得很正常，这表明它们没有发现药丸令人痛苦。研究人员检查了其他可能的副作用，如胃壁发炎、腹泻和呕吐，但没有检测到任何副作用。

在大多数实验中，科学家们将药丸拴在动物的胃里。但他们也测量了这些设备通过动物消化系统的速度，发现它们在大约4天后被排出体外。

西奈山伊坎医学院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai）研究减肥疗法的临床心理学家汤姆·希尔德布兰特（Tom Hildebrandt）表示，他对这种方法“充满希望，但愤世嫉俗”。他说，由于类似的胶囊已经用于疾病诊断，因此这种药丸可能是“低风险”的。尽管如此，研究人员仍然需要回答几个问题，然后才能将药丸转化为有用的减肥选择。例如，没有人知道振动药丸在人的胃里会是什么感觉，他说。“一头猪无法告诉你它有多难受。”此外，他说，肥胖患者的胃神经末梢对拉伸的敏感度会降低。他们是否会像非肥胖者一样对避孕药的刺激做出反应尚不清楚。

胶囊的大小是最大的障碍，西奈山研究肥胖症的心理学家艾伦·格利布特（Allan Geliebter）说。他说，这些药丸与患者今天服用的最大胶囊一样大。为了控制食欲，患者可能不得不每天吞咽两片。“我没有看到有人这样做。”这种方法“可以进一步发展，发展到可能成为一种治疗方法的程度。但它还没有出现，“他说。

另一个考虑因素是，鉴于胰高血糖素样肽-1激动剂（如Ozempic）的成功，是否有必要进行新的机械减肥治疗。但这些药物并不适合所有人，价格昂贵，并且可能引起副作用，de Lartigue说。他说，“我认为有一个地方”可以替代振动药丸。

Traverso和Srinivasan表示，他们希望改进这种药丸，并深入研究其对身体的影响。例如，他们无法证明它会导致体重减轻，因为他们研究的猪仍在生长。为了解决这个问题，研究人员希望在狗身上研究这种药丸，狗的胃与人类的胃更相似。Traverso说，如果他们为这项研究找到资金，“我们可能会在2到3年内在人体中进行[测试]。

A vibrating ingestible bioelectronic stimulator modulates gastric stretch receptors for illusory satiety | Science Advances

肥胖流行影响了近 42% 的美国成年人 （1， 2），通过增加糖尿病、高血压、癌症和心脏病等合并症的发生率，使医疗资源日益紧张 （3， 4）。鉴于改变行为的困难和药物治疗的局限性，仍然迫切需要有效减少体重增加的替代方法。虽然减肥手术已被证明是有效的，并已发展为微创腹腔镜手术（Roux-en-Y 和腹腔镜束带术），但它们需要大量的术前和术后生活方式改变，并且对于需要治疗的全球人群来说仍然过于昂贵（7400 美元和 34,000 美元）（5-7）。

迷走神经信号转导通过负反馈回路在饱腹感中起关键作用，在负反馈回路中，厌食症神经代谢分泌物在食物摄入时释放 （8）。食物内容物引起的胃胀由神经节内层末梢 （IGLE） 转导，IGLE 是支配胃肌肉组织的最普遍的迷走神经传入类型，可感知收缩和膨胀 （9， 10）。这些拉伸机械感受器产生短效迷走神经传入信号，并增加孤立束核 （NTS） 中的神经元活动 （11），迷走神经传入终止并与奖励、能量稳态、饥饿和情绪回路相互作用 （9， 12）。反过来，NTS 触发代谢和神经厌食信号转导 （13–15） 以调节饥饿感或饱腹感并改变食物摄入量 （16）。由于这种机制主要依赖于体积 （17），而不是成分依赖性 [碳水化合物、蛋白质、脂肪或盐水 （18）]，因此操纵胃容量的方法（包括胃内球囊 （IGB））被开发为一种易于部署的工具 （19） 以最大限度地减少体重增加。

IGB 旨在诱导胃胀以诱导早期饱腹感。尽管它们在适应阶段可以短期减轻体重，但IGBs不能促进10至12周后饥饿或饮食行为的持续变化（20），并且与药物或手术治疗相比，没有显示出更好的结果（19）。对慢性腹胀的神经适应（与进食引起的周期性腹胀相反）以及放置、移除、穿孔和梗阻并发症对 IGB 的长期疗效和安全性构成了挑战 （21， 22）。自 2016 年以来，IGB 患者大量死亡，美国食品和药物管理局 （FDA） 发出警告，一些公司召回了他们的 IGB 产品 （23）。

在更近端进行干预，迷走神经切断术和迷走神经电刺激 （VNS） 是局部干预措施，临床前已证明与体重增加、食物摄入量和甜食渴望减少以及饱腹感和能量消耗增加有关 （12）。当临床上用于治疗抑郁症和癫痫时，VNS 显示出体重增加减少、甜食渴望减少和能量消耗增加。然而，迷走神经颈部非特异性轴突靶向和代谢代偿机制导致的非胃肠道 （GI） 副作用阻碍了肥胖症的广泛临床实施 （24）。迷走神经切断术也显示出相当大的益处（25），尽管机制和副作用尚不清楚，并且涉及侵入性外科手术（26）。从根本上说，以我们目前的技术和对神经信号传导的理解，VNS系统不能专门针对相关的轴突，也不能进行模式化刺激来概括饱腹感背后的复杂生理信号传导。

考虑到胃机械换能器在迷走神经代谢饱腹感信号转导中的核心作用 （27），能够选择性机械感受器激活的机制和/或装置将具有巨大的临床价值。对骨骼肌中拉伸敏感的纺锤体纤维的开创性实验表明，振动会引起虚幻的膨胀 （28–30）。遵循平行机制，我们设计了一种振动刺激方式，以选择性地激活胃拉伸受体，并在这项概念验证研究中表征它们的反应。我们假设优化的胃平滑肌腔内振动会引起虚幻的胃胀，产生迷走神经传入信号和与进食状态下机械性腹胀引起的代谢反应相称的代谢反应（图 1A）。然后，我们开发了振动可摄入生物电子刺激器（VIBES）药丸，这是一种安全、易于使用、可摄入的设备，可以在饭前进行临时的、有针对性的、腔内机械刺激，以实现早期饱腹感。在清醒和自由移动的猪中，我们假设与未经治疗的对照组相比，VIBES 会减少食物摄入量并最大限度地减少体重增加率。

迷走神经刺激疗法机制：

迷走神经刺激术（vagus nerve stimulation,VNS）所用的迷走神经刺激器是一种有源植入医疗器械，主要用于治疗药物难治性癫痫和抑郁症。

迷走神经刺激发挥疾病治疗作用是以其固有的解剖学结构和生理功能为基础的。迷走神经作为人体分布范围最广、支配效应器官最多的一对脑神经，80%的神经纤维为上行神经纤维，其上行传入神经环路以孤束核为中继站，投射到去甲肾上腺素能核团-蓝斑，蓝斑-去甲肾上腺素能系统可以关联到边缘系统、丘脑以及广泛的皮层区域。现代影像学和电生理技术表明，迷走神经可以影响76%的大脑区域，使不同脑区时序性激活，导致包括皮层和海马在内的脑区去同步化，从而打破神经元异常同步化活动网络，实现癫痫发作的控制。另外，通过直接或者间接的投射，迷走神经刺激可以激活脑内神经调质系统，促进多巴胺、五羟色胺、乙酰胆碱和神经营养因子的释放，影响脑内微环境，诱导大脑可塑性。通过调节脑内神经递质和神经营养因子的水平，增强大脑可塑性，被认为是治疗抑郁症的潜在机制。因此，迷走神经刺激不仅可以有效的控制癫痫发作，对患者的情绪和认知也有一定的改善作用。事实上，基于迷走神经刺激诱导的大脑可塑性的应用，已经在神经康复，精神障碍的治疗和脑功能强化等方向进行积极的探索。除此之外，迷走下行传出神经纤维介导的炎症反射，已经成为国际研究的热点领域，迷走-脾脏轴、迷走-肾上腺轴和迷走-肠轴相关的研究也在自身免疫性疾病的治疗中进行尝试和临床应用。