北卡羅來納州立大學和北卡羅來納大學教堂山研究人員開發(fā)了一種新技術(shù)，使用改造的胰島素和紅細胞來創(chuàng)建葡萄糖反應性“智能”胰島素遞送系統(tǒng)。在動物模型研究中，新技術(shù)有效降低了1型糖尿病小鼠血糖水平持續(xù)達48小時。

　　研究人員通過化學結(jié)合葡萄糖衍生物“葡萄糖胺”來修飾胰島素。然后，葡糖胺可以結(jié)合到紅細胞表面上的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，有效地將胰島素附著到血細胞。最終的結(jié)果是產(chǎn)生一個散布著胰島素分子的紅細胞。

　　這個想法是這些負載胰島素的血細胞可以被注射到糖尿病患者體內(nèi)。在這項研究中，這項工作是在1型糖尿病小鼠中進行的。

　　一旦進入血液，攜帶胰島素的血細胞與其環(huán)境相互作用。如果葡萄糖水平高，葡萄糖分子有效地置換血細胞葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白中的葡萄糖胺。而當葡萄糖胺被置于血液中時，胰島素也是如此。

　　胰島素然后可以與肝臟，肌肉和脂肪組織中的胰島素受體結(jié)合，引發(fā)降低血液中血糖水平的過程。

　　“簡而言之，這是一個完全生物相容的智能系統(tǒng)，在需要的時候響應血液中葡萄糖水平的正?；?，”聯(lián)合撰寫該工作文章的作者兼聯(lián)合生物醫(yī)學工程計劃副教授如是說道。

　　在研究中，研究人員將接受修飾胰島素和血細胞系統(tǒng)的小鼠與其他三組比較：即接受鹽溶液的一組； 只有修改胰島素的一組以及接受未經(jīng)修改的胰島素和紅細胞混合物的一組。

　　研究人員發(fā)現(xiàn)，接受修飾的胰島素和血細胞系統(tǒng)的I型糖尿病小鼠能夠顯著降低血糖水平超過兩天。其他組中表現(xiàn)最佳，血糖水平初步下降，但在12小時內(nèi)恢復至高水平。

　　研究人員還測了一組健康小鼠中的每種藥物組合，發(fā)現(xiàn)與其他藥物組合相比，修飾的胰島素和血細胞系統(tǒng)降低了低血糖的風險。

　　此外，研究人員使用已經(jīng)涂覆有紅細胞膜的修飾的胰島素和納米顆粒在I型糖尿病小鼠中進行了實驗。修飾的胰島素和納米顆粒系統(tǒng)獲得與使用修飾的胰島素和紅細胞試驗的結(jié)果相當?shù)慕Y(jié)果。

　　“這是一個積極的結(jié)果，因為它很好地發(fā)展了提供這種葡萄糖調(diào)節(jié)系統(tǒng)的標準化手段。”

　　UNC糖尿病護理中心和NC轉(zhuǎn)化和臨床科學研究所UNC醫(yī)學院醫(yī)學教授John Buse博士說：“該小組將在確定是否進入臨床試驗之前，進一步評估改性胰島素系統(tǒng)在動物模型中的長生物相容性。” “如果實現(xiàn)這一愿景將成為糖尿病護理中最令人興奮的進步之一。”

　　“我們還在探索使用無痛微針來提供這種系統(tǒng)，而不是依靠本研究中使用的常規(guī)注射劑，”Gu說。 “使用不同的藥物輸送系統(tǒng)的可能性使得難以評估成本，但我們樂觀地認為潛在制劑的成本與現(xiàn)有治療方法相當。

　　該論文”葡萄糖響應性胰島素輸送的紅細胞“發(fā)表在”Advanced Materials“雜志上。本文的主要作者是Gu研究小組的博士后研究員。（來源：生物谷）