來自美國北卡羅來納州立大學和北卡羅來納大學教堂山分校的研究人員開發了一種新技術,他們通過對胰島素進行修飾再結合紅細胞構建了一個可以進行葡萄糖響應的智能胰島素運輸系統。在動物模型研究中,這種新技術能夠有效降低1型糖尿病小鼠的血糖。
研究人員通過化學方法將葡糖胺胰島素連接在一起對胰島素進行了化學修飾。葡糖胺可以與紅細胞表面的葡萄糖轉運蛋白進行結合,使胰島素能夠附著在紅細胞表面。這樣就可以獲得運載著胰島素的紅細胞。
在這項研究中,研究人員將運載胰島素的紅細胞注射到1型糖尿病小鼠模型體內。一旦進入血液,攜帶胰島素的紅細胞就可以與環境發生作用,如果葡萄糖水平很高,葡萄糖分子就可以有效替換結合在紅細胞表面葡萄糖轉分子上的葡糖胺,進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合,觸發降糖過程。
研究人員共設置了三組小鼠:第一組注射生理鹽水;第二組注射修飾胰島素;第三組注射未經修飾的胰島素和紅細胞。研究人員發現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在12小時候回到高血糖水平。
研究人員還在健康小鼠體內檢測了這些藥物組合,發現修飾胰島素和血細胞運輸系統能夠降低低血糖癥風險。除此之外,他們還利用修飾胰島素和包裹了紅細胞膜的納米顆粒在1型糖尿病小鼠上進行了實驗,發現也可以得到類似的效果。
研究人員表示,在應用于臨床之前他們還會繼續在動物模型上對修飾胰島素系統進行長期評估。如果該方法能夠得到應用,將會是糖尿病治療方面取得的重要進步。
相關研究結果發表在國際學術期刊Advanced Materials上,文章通訊作者是華人學者顧臻。(來源:生物谷)