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I型糖尿病患者福音: 中国科学家建立“随机应变”的胰岛素输送系统

已有 1496 次阅读 2018-10-23 14:48 |个人分类:Health Science|系统分类:论文交流| 糖尿病, 胰岛素

 


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糖可以被视为一把双刃剑:它很好吃,可以为身体提供大量能量,几乎可以直接使用,但是它也可能对你的健康非常不利,尤其是如果身体摄取糖的机制机能失常的话。


导致这种情况的一个严重原因是I型糖尿病——一种自身免疫疾病,它使身体丧失了生产胰岛素的能力。然而,如果血糖超过一定水平,胰岛素(通常会由身体产生)需要作为将葡萄糖吸收到细胞中进行进一步处理的信号。


到目前为止,I型糖尿病还无法治愈或完全预防,唯一的治疗方法是在血糖水平要求时自行注射胰岛素。这个繁琐的过程要求患者持续监测自己的血糖(BG)水平并在饭前皮下注射胰岛素,通常每日至少三次。


当评估潜在后果时,控制BG水平的重要性立即变得清晰:持续的高血糖水平导致全身性代谢紊乱,导致肾病、心血管疾病、神经损伤和失明。另一方面,过于频繁的胰岛素注射会导致低血糖和严重并发症。


因此,对于I型糖尿病患者来说,他们非常希望有一种需要较少自我监控、较少患者依从性和较少不舒服注射的胰岛素输送方式。迄今为止研究的胰岛素输送途径包括透皮注射、口服给药(因胰岛素的酶降解而受阻碍)、鼻或肺给药(需要输送装置但未能输送精确剂量)和皮下植入。


最近流行的一种方法是注射含有快速和慢速作用类似物的高剂量胰岛素混合液。然而,应用如此高的剂量对患者来说是一种潜在的危险。原位凝胶制剂和皮下植入产生缓慢和均匀的胰岛素释放,但是该释放不响应患者BG水平的变化。因此,智能胰岛素输送系统采用葡萄糖传感基团。经典基团包括苯硼酸(PBA)衍生物、葡萄糖结合蛋白(如刀豆球蛋白A)和葡萄糖氧化酶。尽管这些系统响应BG水平提供自我调节的胰岛素释放,但它们仍然是需要反复注射的短期解决方案。


来自中国四川大学的Qing Lin、Ling Zhang和他们的同事报告了一种基于脂双层包覆的高分子纳米粒子的新型长效葡萄糖响应胰岛素输送系统。


用乙氧基乙缩醛(ace - DEX NPs)功能化的葡聚糖纳米粒子负载胰岛素、葡萄糖氧化酶(GOx)和过氧化氢酶(CAT)以形成葡萄糖敏感的内核。该设计成功地防止了胰岛素在低血糖状态下泄漏到血液中,并根据BG水平调节胰岛素释放。源自红细胞膜(RBCm)的外壳确保了长循环能力。这个外壳具有GLUT蛋白,可以让葡萄糖通过,这样葡萄糖就可以被核的GOx氧化。


葡萄糖氧化产生的葡萄糖酸降解荷重颗粒的葡聚糖,从而释放胰岛素。因此,该系统由血糖水平自动连续控制——正常血糖时分泌停止,但高血糖会触发分泌。


对I型糖尿病小鼠的初步研究在24小时内达到稳定的正常血糖水平,并在4天内缓慢出现高血糖趋势。未来的研究旨在利用红细胞长达一个月的循环能力,建立一个持续一个月的BG响应胰岛素输送系统。


参与研究的科学家Yu Fu认为该系统“有潜力克服常规胰岛素给药的缺点”。总的来说,这项研究具有很大的实用价值,为进一步开发静脉注射葡萄糖响应胰岛素输送奠定了坚实的基础。”


点击阅读文章:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201802250





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1 郑永军

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