改善胰島素口服治療效果 我國科學家提出新遞送策略
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近年來，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，高糖分、高熱量的食物逐漸成為當代人餐桌上的主流，這使得糖尿病在全球范圍內(nèi)的發(fā)病率越來越高，發(fā)病人群越來越年輕。糖尿病是一種以高血糖為特征的代謝性疾病，其原因是胰島素分泌不足，或體內(nèi)細胞無法有效利用胰島素。
胰島素是由胰臟內(nèi)的胰島β細胞受葡萄糖、乳糖、核糖等內(nèi)源性或外源性物質(zhì)刺激而分泌的一種蛋白質(zhì)激素，它是機體內(nèi)唯一能夠降低血糖的激素，在糖尿病治療中占據(jù)著不可替代的地位。
皮下注射是胰島素的主要給藥途徑，臨床上主要針對的是Ⅰ型糖尿病及Ⅱ型糖尿病中晚期患者主要。然而，皮下注射胰島素的患者依從性差，會給患者的日常生活帶來諸多不便，因此部分患者難以完全按照醫(yī)囑去執(zhí)行；此外，皮下注射胰島素還可能導致外周高胰島素血癥，從而引起低血糖、肥胖等副作用。
與皮下注射胰島素相比，口服胰島素的患者依從性高，是使用最廣泛和最易接受的藥物遞送方式。然而，要實現(xiàn)口服給藥也是困難重重。
胰島素口服給藥在臨床中普遍面臨著兩重困境。首先，胰島素作為一種蛋白質(zhì)，在經(jīng)過胃腸道時，會受到胃酸的阻擋，從而大大影響其吸收效率；其次，正常情況下，肝臟處的胰島素濃度應為外周組織的2-3倍，當胰島素順利進入血液之后，如何將胰島素成功富集在靶部位也是影響口服給藥治療效果的重要因素。
日前，中國科學院上海藥物研究所的甘勇團隊聯(lián)合復旦大學魏剛團隊提出了一種新型胰島素遞送策略，該策略高效克服了腸黏膜屏障，并精準靶向肝臟，能夠有效改善胰島素的口服治療效果。該研究以Ligand-switchable nanoparticles resembling viral surface for sequential drug delivery and improved oral insulin therapy為題，發(fā)布于11月4日的Nature Communications。
據(jù)了解，研究人員受到了病毒獨特的表面特性及功能特征的啟發(fā)，成功設計一種表面配體可轉(zhuǎn)換的病毒仿生型多功能納米載體(Pep/Gal-PNP)。在口服胰島素藥物后，該載體表面的Pep(可拉伸細胞穿透肽)配體可以模仿病毒表面的蛋白突刺，伸展結(jié)構(gòu)并介導納米載體有效穿越腸粘膜；在進入體循環(huán)后，Pep配體結(jié)構(gòu)折疊，Pep/Gal-PNP表面的Gal(半乳糖，肝臟靶向部分)配體暴露出來并與肝細胞表面的去唾液酸糖蛋白受體(ASGPR)結(jié)合，并將胰島素特異性遞送至肝臟發(fā)揮作用。
研究團隊之后的體內(nèi)研究結(jié)果表明，該載體不僅能夠有效降低血糖，還能夠促進糖尿病大鼠的肝葡萄糖隔離和糖原儲存，其葡萄糖利用率與正常大鼠相似。此外，這項工作為最近納米載體表面多功能化嘗試提供了一種有效的替代方案，有望廣泛應用于生物大分子的口服遞送和抗腫瘤藥物的靶向遞送等場景。
資料來源：中國科學院上海藥物研究所
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