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武大一项研究成果或让糖尿病患者告别反复注射之苦——胰岛素“穿
发布日期:2022-05-11 09:33   来源:未知   阅读:

  “搅一搅,就能给胰岛素穿上‘盔甲’,克服口服吸收的多种障碍。”4月12日,在武汉大学药学院,田间教授向湖北日报全媒记者介绍其最新研究成果:一种基于耐酸性金属有机骨架材料的口服胰岛素纳米制剂。

  该成果可以有效克服胰岛素口服吸收的多重屏障,有效调节高血糖动物的血糖水平长达10小时,同时制备路线经济便捷,具有进一步临床转化的潜力。

  糖尿病因高患病率、高致残率和高死亡率,已成为世界性严重公共卫生问题。据统计,我国有近1.4亿成人是糖尿病患者,相当于每10人中就有1人患此病。胰岛素是治疗糖尿病的一线药物,Ⅰ型糖尿病和部分Ⅱ型糖尿病患者大都通过注射胰岛素来控制血糖。

  田间介绍,目前临床应用的胰岛素大多是注射到皮下,且作用时长较短,需要反复注射, “一般早晚注射,有时可能需要3次。”更重要的是,长期皮下注射胰岛素容易产生低血糖、感染发炎和注射部位脂肪堆积等不良反应,降低患者按时用药积极性。

  口服,是最易接受的药物递送方式,但胰岛素作为亲水性的蛋白质药物,要实现口服吸收困难重重。田间解释,胰岛素本质上是一种蛋白质,口服后会被胃肠道中的蛋白酶破坏,且难以通过小肠上皮黏膜进入体循环中发挥效应。鉴于此,田间团队创新性地将胰岛素封装入多孔、耐酸性金属有机骨架纳米材料中,并用靶向蛋白修饰纳米材料外表面,就像给胰岛素穿上“盔甲”,构建了具有胰岛素保护和肠道转运功能的纳米系统。

  田间补充,耐酸性金属有机骨架材料是一种纳米材料,在血液里分解为小分子化学物质后,便会排出体外,不会长期留在体内。这项研究的优点在于,耐酸性金属有机骨架的多孔隙,能够实现胰岛素高负载,并与胃蛋白酶形成空间位阻效应,从而保护胰岛素在胃肠道中不被水解;同时,耐酸性金属有机骨架还表现出可控释放的特性。此外,靶向蛋白能与肠上皮细胞广泛表达的转铁蛋白受体相结合,通过受体介导的跨细胞途径实现胰岛素的高效递送。

  “从开始做到全部做完,前后花了大约9个月。”在短短9个月内,要将这个项目高效推进,田间课题组做了大量探索和研发工作,其中项目负责人博士生邹俊捷作出突出贡献。

  早在攻读硕士期间,邹俊捷一直参与胰岛素递送的研究,加入田间教授团队攻读博士学位后,她对金属有机骨架材料有了更多了解。于是,一个新思路映入她的脑海:能否尝试用金属有机骨架做胰岛素的递送?

  在一系列预实验中,邹俊捷发现这一纳米材料在大鼠肠道中有很好的吸收效果,于是进一步测试口服效果。测试结果让她感到非常惊喜:制剂能有效调节血糖水平长达10小时,胰岛素在大鼠体内的口服生物利用度提高至29.6%。这意味着药物的吸收和利用效率显著,具有进一步临床转化的潜力。

  2019年,诺和诺德公司研发的口服索马鲁肽片剂Rybelsus经FDA批准成功上市,可用于改善Ⅱ型糖尿病患者的血糖控制。索马鲁肽作为脂溶性药物,在吸收促进剂的作用下实现胃部吸收, 但是其生物利用度仅有1%。

  “我们的方法不仅生物利用度高,制备起来也经济便捷。”田间表示,这项技术制备简单便捷,生物相容性良好,所用材料经济划算,是未来落地转化的优势。“制备就像冲奶粉一样,将转铁蛋白和纳米粒子放在一起,搅一搅就可以了。材料本身也很便宜,最低的只要几块钱一克。”

  据了解,这项研究成果发表于Science Advances(《科学·进展》)期刊后,田间团队陆续收到多个成果转化邀约。“目前,我们正在计划进行大型动物实验,希望这项技术能给更多糖尿病患者带来福音。”田间说。

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