智能胰島素可預防糖尿病治療過程中的低血糖

加州大學洛杉磯分校的生物工程學家和他們的同事開發(fā)了一種新型胰島素，這種胰島素可以幫助使用它治療糖尿病的人預防低血糖。

目前，潛在的臨床試驗正在評估中，如果成功，糖尿病護理可以改變。這項研究發(fā)表在《美國國家科學院院刊》上。

胰島素是胰腺中天然存在的激素。它幫助身體調節(jié)葡萄糖，葡萄糖被食物消耗，為身體提供能量。

當人體不能自然產(chǎn)生胰島素(1型糖尿病)或不能有效利用產(chǎn)生的胰島素(二型糖尿病)時，就會發(fā)生糖尿病。無論如何，常規(guī)劑量的胰島素將用于治療疾病，這將影響全球4億多人。

通常，需要胰島素的人會用血糖儀或連續(xù)血糖監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測自己的血糖水平，然后據(jù)此計算自己的胰島素劑量。此外，經(jīng)常攝入碳水化合物對保持血糖水平正常非常重要。這兩個需求都必然會受到人為錯誤的影響，這可能會導致潛在的破壞性后果。

當血糖過低時，過量的胰島素會導致低血糖。這可能導致癲癇發(fā)作、昏迷，在極端情況下，甚至死亡。作為一項安全檢查，由美國加州大學洛杉磯分校牽頭的研究小組開發(fā)了一種名為“胰島素”的“智能”胰島素，可以防止水平過低。

在體內(nèi)，胰島素是幫助葡萄糖從血液進入細胞的關鍵。當胰島素附著在細胞表面時，它會激活細胞內(nèi)的蛋白質，稱為葡萄糖轉運蛋白，然后進入細胞表面。然后分子將血液中的葡萄糖帶入細胞。

研究小組在胰島素中添加了另一種分子，以創(chuàng)造新的智能胰島素。這種被稱為葡萄糖轉運蛋白抑制劑的額外分子可以化學阻斷已經(jīng)浮出水面的葡萄糖轉運蛋白分子。它的存在不會阻止所有葡萄糖進入，也不會永久阻斷轉運分子。相反，這是一個動態(tài)過程的一部分，取決于有多少抑制劑和葡萄糖分子存在。

“我們的新胰島素就像一把‘智能’鑰匙，”這項研究的主要研究員顧臻說，他是加州大學洛杉磯分校薩繆利工程學院的生物工程教授?！耙葝u素可以讓葡萄糖進入細胞，但添加的抑制劑分子可以阻止過多的血糖進入正常的血糖狀態(tài)。這樣可以使血糖保持在正常水平，降低低血糖風險。”

“這種胰島素也能對高血糖水平做出快速反應，”該研究的共同第一作者、顧研究組博士后研究員王金強補充道。“例如，飯后，當血糖水平升高時，血液中的胰島素水平也會迅速升高，這有助于使血糖水平正?；！?

加州大學洛杉磯分校領導的一個研究小組在患有1型糖尿病的小鼠身上測試了智能胰島素。第一次注射后，胰島素將葡萄糖水平控制在正常范圍內(nèi)長達10小時。三小時后，第二次注射延長了對低血糖的保護作用。

“下一步是在決定是否進入臨床試驗之前，進一步評估改進后的胰島素系統(tǒng)在動物模型中的長期生物相容性，”合著者、大學糖尿病護理中心主任約翰布塞博士說。北卡羅來納丘奇山醫(yī)學院。如果這一愿景得以實現(xiàn)，這將是糖尿病治療領域最令人興奮的進展之一。"

“有可能優(yōu)化新胰島素的反應時間，以及在需要再注射一劑之前，它能在體內(nèi)持續(xù)多長時間，”顧說。“它可以通過其他方法提供，例如自動監(jiān)測血糖水平的皮膚貼片或藥丸?！?

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