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石墨烯远红外疗法新成果：或将革新肥胖焦虑治疗方式
2024-04-15 10:42:58
随着现代社会的快速发展，人们的生活方式发生了巨大的变化，肥胖症及引起的焦虑情绪逐渐成为了人们关注的热点。传统的减肥方法往往难以取得持久的效果，且伴随着各种副作用，让许多患者倍感困扰。
近日一项由安徽理工大学医学院等单位联合完成的研究，为高脂饮食诱导的肥胖及焦虑行为带来了新突破。
研究结论
石墨烯-FIR（远红外）可通过改善肠道通透性和血脑屏障的完整性来缓解高脂饮食诱导的焦虑，并通过下调 TLR4/NF-κB 炎症通路来减少炎症反应。
——该论文成果发表在医学-神经科学领域期刊《Neurochemical Research》(《神经化学研究》)杂志2024年3月，其影响因子高达4.4。
医疗研究
研究背景
一、高脂饮食（肥胖）诱发焦虑
高脂饮食（HFD）可导致精神障碍、心血管疾病以及由肥胖引起的代谢性疾病。2019 年，全球有 19 亿人肥胖。有研究报告称，HFD可引起焦虑、抑郁、认知障碍、神经炎症和大脑应激损伤，进而导致情绪失调。（诱发焦虑行为）
二、寻找无副作用的治疗方式
药物和手术可以治疗或改善HFD所致的疾病，但大多数药物和手术都有一定的副作用且有安全风险。因此，研究人员着手从物理疗法展开研究，因其具有低毒性、高安全性等药物疗法无法比拟的优势。
于是在本研究中，重点研究了使用特殊石墨烯装置产生的远红外对高密度脂蛋白饮食小鼠焦虑行为、肠道通透性和神经炎症的影响。
试验方法
试验方法：
第1步：试验准备。适应性喂养高脂饮食16周，建立肥胖小鼠模型。
第2步：肥胖小鼠分组。
第一组：模型组（无干预）：8只
第二组：石墨烯远红外组：8只
第三组：碳纤维远红外组：8 只。
第3步：远红外干预治疗。
第二、三组每天接受 4 小时的远红外干预治疗，为期 8 周。在进行红外治疗实验时，小鼠被放置在舱室中央，并允许其自由活动。
——该论文成果发表在《神经化学研究》杂志2024年3月期
试验结果：6大研究结论
研究成果一
石墨烯远红外疗法可改善高频分解膳食引起的体重增加
在肥胖症的治疗过程中，减轻体重是首要目标。石墨烯远红外疗法在这一方面展现出了独特的优势。
通过深入分析，研究人员们发现石墨烯-FIR疗法之所以能够减轻体重，主要是因为它能够激活小鼠体内的能量代谢过程，促进脂肪的分解和消耗。
同时，石墨烯远红外疗法还能够改善小鼠的胰岛素抵抗情况，降低血糖水平，进一步减少脂肪的堆积。这些机制共同作用，使得石墨烯远红外疗法在减轻体重方面取得显著的效果。
这些结果表明，石墨烯产生的远红外在人体内可能更有效地产生生物效应。且HFD（模型组）、HFD+Gro（石墨烯远红外组）、HFD+Car(碳纤维远红外组）在同样稳定的能量摄入后，碳纤维远红外组体重无下降，而石墨烯远红外组小鼠的体重和增重明显下降，治疗效果没有降低能量摄入，安全可靠。
数据结论1：石墨烯远红外组：最高发射峰位置（8.0 µm）与人体特征吸收峰基本吻合；而碳纤维装置的发射峰波长高于8.0 µm。
数据结论2：与模型组相比，石墨烯组小鼠的体重和增重明显下降，而碳纤维组小鼠的各项指标下降幅度无明显差异；
与模型组相比，石墨烯组和碳纤维组的能量摄入稳定，这些结果表明，石墨烯远红外疗法的治疗效果并没有减少能量摄入，而且安全可靠。
数据结论3：石墨烯远红外组小鼠的体重和增重明显下降，而碳纤维-FIR组小鼠的各项指标下降幅度无明显差异。
研究成果二
石墨烯-FIR疗法能逆转高氟酸小鼠的焦虑行为
除了体重问题，肥胖症患者还常常伴随着焦虑、抑郁等精神心理问题。石墨烯远红外疗法在改善肥胖小鼠焦虑行为方面也取得了显著成果。
科学家们观察到石墨烯远红外组小鼠的焦虑行为得到了明显缓解。与碳纤维远红外组相比，这些小鼠在面临压力和挑战时表现出更加冷静和从容的态度。
数据结论1：石墨烯远红外组明显改善了肥胖小鼠的焦虑行为。
数据结论2：碳纤维远红外组在改善焦虑样表型方面没有差异。
研究成果三
石墨烯-FIR疗法可改善高饱和脂肪酸小鼠的肠道微生物群
研究发现，肥胖小鼠的肠道微生物群结构往往与正常人存在差异。而石墨烯-FIR疗法在优化肥胖小鼠肠道微生物群方面展现出了独特优势。
数据结论：
在石墨烯远红外组中，有益菌数量增加，而有害菌数量减少。表明石墨烯远红外疗法可以影响高氟酸小鼠肠道微生物群的结构。
研究成果四
石墨烯-FIR疗法可逆转高脂蛋白胆固醇小鼠的结肠炎症并降低血清LPS和DAO水平
结肠炎症是肥胖症患者常见的并发症之一，也是导致肠道屏障损伤和有害物质进入血液循环的重要原因。
在这项研究中，科学家们发现石墨烯-FIR疗法能够有效抑制肥胖小鼠的结肠炎症。
数据结论1：模型组组小鼠结肠组织中绒毛边缘模糊，上部脱落，出现隐窝受损等。
数据结论2：碳纤维-FIR 组在逆转方面没有明显差异。
数据结论3：石墨烯远红外组明显减轻了模型组对结肠组织结构的损伤，表明石墨烯远红外组能有效改善肠屏障损伤，维持肠屏障的完整性。
①石墨烯远红外组血清中LPS、DAO 和 D-LA 含量明显降低；
②血清中GLP-2含量以及结肠中闭塞素和 GPR43 蛋白表达量增加；
③结肠组织中炎症因子 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 的水平明显下降。
研究成果五
石墨烯-FIR疗法限制了高脂血症小鼠的海马炎症、星形胶质细胞增多和微胶质细胞增多，并提高了海马BDNF水平
研究团队通过深入的实验观察发现，高脂血症小鼠模型中，海马区域的星形胶质细胞和小胶质细胞出现了明显的过度扩张现象。
这不仅加剧了海马中的炎症因子水平，还可能导致小鼠神经系统功能的受损。然而，当应用石墨烯-FIR疗法后，情况得到了显著改善。
数据结论1：模型组会导致星形胶质细胞和小胶质细胞过度扩张，增加海马中的炎症因子。
数据结论2：碳纤维远红外组没有明显改善。
数据结论3：石墨烯远红外疗法可以改善模型组神经胶质过度激活引起的海马神经炎症。
研究成果六
石墨烯-FIR疗法通过TLR4/NF-κB信号通路缓解高脂血症小鼠的海马炎症
肥胖会导致全身性低度炎症状态，其特点是游离脂肪神经化学研究酸（FFA）的过度循环和炎症细胞因子的释放。
研究团队发现，而石墨烯远红外疗法正是通过抑制LPS激活的TLR4/NF-κB通路，从而有效地改善了高脂血症小鼠的海马神经炎症。
数据结论1：石墨烯远红外疗法可能通过抑制LPS激活的TLR4/NF-κB通路，明显改善了HFD小鼠的海马神经炎症。
数据结论2：碳纤维-FIR疗法则没有明显改善。
试验讨论
“研究结果表明，石墨烯红外疗法可抑制高频分解诱导的焦虑行为，改善海马神经炎症，降低肠道和血脑屏障通透性，在高频分解小鼠中的效果优于碳纤维红外疗法。”
“本研究的发现仍然为肥胖、神经炎症、精神和行为障碍之间的联系提供了一种潜在的解释，并为肥胖者在高密度脂蛋白胆固醇诱导下的焦虑症找到了一种安全有效的治疗方法。”
——摘自论文原文
