來自美國北卡羅來納州立大學(xué)和北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的研究人員開發(fā)了一種新技術(shù),他們通過對胰島素進(jìn)行修飾再結(jié)合紅細(xì)胞構(gòu)建了一個(gè)可以進(jìn)行葡萄糖響應(yīng)的智能胰島素運(yùn)輸系統(tǒng)。在動(dòng)物模型研究中,這種新技術(shù)能夠有效降低1型糖尿病小鼠的血糖。
研究人員通過化學(xué)方法將葡糖胺胰島素連接在一起對胰島素進(jìn)行了化學(xué)修飾。葡糖胺可以與紅細(xì)胞表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白進(jìn)行結(jié)合,使胰島素能夠附著在紅細(xì)胞表面。這樣就可以獲得運(yùn)載著胰島素的紅細(xì)胞。
在這項(xiàng)研究中,研究人員將運(yùn)載胰島素的紅細(xì)胞注射到1型糖尿病小鼠模型體內(nèi)。一旦進(jìn)入血液,攜帶胰島素的紅細(xì)胞就可以與環(huán)境發(fā)生作用,如果葡萄糖水平很高,葡萄糖分子就可以有效替換結(jié)合在紅細(xì)胞表面葡萄糖轉(zhuǎn)分子上的葡糖胺,進(jìn)而使胰島素得到釋放。胰島素可以與肝臟、肌肉和脂肪組織的胰島素受體結(jié)合,觸發(fā)降糖過程。
研究人員共設(shè)置了三組小鼠:第一組注射生理鹽水;第二組注射修飾胰島素;第三組注射未經(jīng)修飾的胰島素和紅細(xì)胞。研究人員發(fā)現(xiàn)接受修飾胰島素注射的1型糖尿病小鼠能夠在超過兩天時(shí)間里顯著降低血糖水平,而另外兩組中最好的血糖控制情況也會(huì)在12小時(shí)候回到高血糖水平。
研究人員還在健康小鼠體內(nèi)檢測了這些藥物組合,發(fā)現(xiàn)修飾胰島素和血細(xì)胞運(yùn)輸系統(tǒng)能夠降低低血糖癥風(fēng)險(xiǎn)。除此之外,他們還利用修飾胰島素和包裹了紅細(xì)胞膜的納米顆粒在1型糖尿病小鼠上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)也可以得到類似的效果。
研究人員表示,在應(yīng)用于臨床之前他們還會(huì)繼續(xù)在動(dòng)物模型上對修飾胰島素系統(tǒng)進(jìn)行長期評(píng)估。如果該方法能夠得到應(yīng)用,將會(huì)是糖尿病治療方面取得的重要進(jìn)步。
相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Advanced Materials上,文章通訊作者是華人學(xué)者顧臻。(來源:生物谷)