糖尿病治療期間低血糖？“智能”胰島素來預(yù)防

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來源：生物探索

2019-05-21

加州大學(xué)洛杉磯分校的顧臻團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種能夠預(yù)防糖尿病治療期間低血糖癥的新型胰島素，目前正在進(jìn)行臨床前的評(píng)估。如果成功的話，這一成果有望改善糖尿病護(hù)理。

據(jù)國際糖尿病聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，2017年全球共有4.25億成人糖尿病患者。而中國成人糖尿病患者人數(shù)則高達(dá)1.14億, 位居世界第一, 占總數(shù)的1/4以上。

不論是1型糖尿?。ㄗ陨頍o法產(chǎn)生胰島素）還是2型糖尿?。o法對(duì)正常水平胰島素做出反應(yīng)）的糖尿病人都需要長期注射胰島素維持正常生活，而其胰島素注射劑量需要根據(jù)血糖儀或連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的血糖水平計(jì)算得到，另外還需要控制碳水化合物攝入來保持血糖水平正常。但這兩個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)受到人為錯(cuò)誤的影響，造成嚴(yán)重后果。比如，當(dāng)血糖過低時(shí)，過量的胰島素會(huì)造成低血糖，并由此導(dǎo)致癲癇、昏迷甚至死亡。

從這一角度出發(fā)，加州大學(xué)洛杉磯分校顧臻教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種叫做“i-胰島素”的“智能”胰島素，智能監(jiān)控血糖順勢(shì)調(diào)節(jié)胰島素，預(yù)防糖尿病治療期間的低血糖癥。相關(guān)研究發(fā)表在《PNAS》雜志上。

胰島素是胰腺中天然產(chǎn)生的激素。它有助于身體調(diào)節(jié)葡萄糖——通過食物消耗獲得并為身體提供能量。在體內(nèi)，胰島素是幫助葡萄糖從血液進(jìn)入細(xì)胞的“關(guān)鍵”。當(dāng)胰島素附著在細(xì)胞表面時(shí)，它會(huì)激活細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)（葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，Glut），然后該分子將血液中的葡萄糖帶入細(xì)胞。

該研究小組在胰島素中添加了另一種分子，即葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑，以創(chuàng)造新的智能胰島素。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白抑制劑可以化學(xué)阻斷已經(jīng)“浮出水面”的Glut分子。它的存在不會(huì)阻止所有葡萄糖進(jìn)入，也不會(huì)永久阻斷葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白分子。相反，它是動(dòng)態(tài)過程的一部分，取決于存在多少抑制劑和葡萄糖分子。

顧臻教授說：“我們的新型胰島素就像一把‘聰明’的鑰匙，葡萄糖可以進(jìn)入細(xì)胞，但增加的抑制劑分子可以防止多余的葡萄糖，同時(shí)也能夠降低低血糖的風(fēng)險(xiǎn)，將血液的血糖維持在一個(gè)正常的水平。”

“這種胰島素也可以迅速應(yīng)對(duì)高血糖水平，例如飯后，當(dāng)葡萄糖水平上升時(shí)，血液中的胰島素水平也會(huì)迅速增加，這有助于使葡萄糖水平正常化。”該研究的共同主要作者，顧臻研究小組的博士后研究員王金強(qiáng)補(bǔ)充道。

隨后，研究小組在1型糖尿病小鼠身上進(jìn)行了i-胰島素測(cè)試，首次皮下注射i-胰島素后，小鼠保持正常血糖水平長達(dá)10小時(shí)，在首次注射后的3小時(shí)再次注射測(cè)試發(fā)現(xiàn)，其延長了對(duì)低血糖的保護(hù)效應(yīng)。

“在進(jìn)行臨床實(shí)驗(yàn)前，我們需要進(jìn)一步系統(tǒng)評(píng)估修飾后的i-胰島素與動(dòng)物模型的長期生物相容性。”該研究的共同作者、北卡羅萊納大學(xué)教堂山分校糖尿病研究中心主任John Buse教授說，“如果實(shí)現(xiàn)這一愿景，那將是糖尿病治療中最激動(dòng)人心的進(jìn)展之一。”

“通過進(jìn)一步的優(yōu)化拓展，i-胰島素有望進(jìn)一步提升其響應(yīng)時(shí)間及作用時(shí)間。并且也將改進(jìn)給藥技術(shù)，比如透皮微針貼片或口服膠囊。”顧臻教授說道。

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