内分泌

研究人员专注于以药丸形式输送胰岛素

作者:伊文 来源:HEALTH前沿 日期:2018-07-08
导读

          一位母亲生动地记得她三岁半的儿子每天注射几次胰岛素时的恳求。“他会乞求和恳求,‘妈妈,别这样!’!”她回忆道。

关键字:  胰岛素 

        一位母亲生动地记得她三岁半的儿子每天注射几次胰岛素时的恳求。“他会乞求和恳求,‘妈妈,别这样!’!”她回忆道。

        注射胰岛素是许多管理1型糖尿病患者日常生活的一部分。北达科他州大学药学系的一名教职员工的研究重点是为患者提供其他选择。

        由NDSU药物科学助理教授安丽塔·班纳吉组成的一个小组所做的一项研究显示,口服胰岛素是有希望的。班纳吉是发表在《国家科学院院刊》上的这项研究的第一作者。她在哈佛约翰·鲍尔森学院生物工程和生物启发工程教授萨米尔·米特拉戈里担任博士后研究员期间完成了这项研究

        糖尿病患者必须不断控制血糖,以控制糖尿病。这通常通过每天多次注射胰岛素或通过放置在皮肤下面的泵来完成。

        班纳吉博士作为研究小组的一员,专注于以药丸形式输送胰岛素。研究人员面临着这样一种药丸在人体内发挥作用的多层次消化障碍过程。胃是口服胰岛素的第一道屏障。胃酸很容易分解蛋白质,通常可以消除胰岛素丸。为了跨越这个障碍,班纳吉和研究小组将胰岛素放入离子液体中,并将其装入胶囊。胶囊上的肠溶衣使其耐酸。

        将粉末状胰岛素插入胶囊内胆碱和天竺葵酸的离子液体中。胆碱是一种大量营养物质,存在于鸡蛋和肝脏等食物中。香叶酸是豆蔻和柠檬草中天然的调味剂。

        班纳吉说:「肠溶胶囊不会在胃里分解。」她说:「一旦胶囊进入环境更碱性的肠道,肠溶衣就会溶解,胶囊释放出内含胰岛素的离子液体。」

        研究人员面临另一个障碍。肠内的酶分解蛋白质。然而,在这种情况下,离子液体的配制防止了离子胰岛素的分解。班纳吉说:「酵素需要一个特殊的离子环境来运作,但是当你扰乱它时,它们就不会运作得那么好。」

        口服胰岛素丸在人体内的长途跋涉面临第三个障碍。肠粘液层起看门人的作用。它的目的是捕捉细菌并告诉大分子如胰岛素,“你不能通过!"

        但班纳吉研究中使用的离子液体制剂使粘液层变薄。班纳吉解释说:“当胰岛素变得更薄时,它更容易穿过粘膜层。"

        还有最后一个消化障碍。肠细胞紧密堆积,有着几乎无法穿透的连接——再次被设计成阻止大分子如胰岛素穿过它们。

        班纳吉说:「在我们的研究中,我们发现离子液体会暂时开放这些紧密的接合处,让大分子可以滑过去。」

        这项研究的主要研究人员,哈佛大学的萨米尔·米特拉戈里,是这样总结的,哈佛的一份新闻稿引述了这一点。“我们的做法就像一把瑞士军刀,一粒药丸就能解决遇到的每一个障碍。"

        虽然这项研究有希望,但还有更多的工作要做。研究采用大鼠模型。班纳吉说,下一步将包括大型动物研究和最终的临床试验。初步研究表明,携带胰岛素的离子液体在室温下保持稳定两个月,冷藏至少四个月。她认为这一过程及其组成部分可以扩展到生产中。

        哈佛大学技术开发办公室正在积极寻求这种技术的商业化机会,根据哈佛大学的一份新闻稿。

        据世界卫生组织估计,全球糖尿病患者人数为四亿二千二百万人。根据美国国务院的一份报告,北达科他州有四万九千多名糖尿病患者,将近一万九千名未确诊的糖尿病患者,估计还有二十万名糖尿病前期患者。

        班纳吉说:「这是一个长期的希望,希望这项技术商业化,并惠及需要这项技术的糖尿病患者。」

        这项研究得到了国家卫生研究院( grant r01d k 097379 )和国家科学基金会( DGE - 1144085和DGE - 1745303 )的支持。

        论文的其他作者包括凯利·伊斯本、泰勒·布朗、任伟·陈和克里斯蒂安·阿加泰莫。

        目前,Banerjee正致力于利用纳米粒子来解决2型糖尿病胰岛素抵抗的基因递送研究。

        班纳吉说:「我们正在研究配方。」“我们在纳米粒子上装载某些基因,使人们对胰岛素更加敏感,以帮助解决胰岛素抵抗问题。"

        班纳吉希望管道中的研究最终能帮助病人。

        至于母亲,她年幼的儿子已经进入糖尿病治疗的六年,她也仍然希望正在进行的研究能帮助他和其他人控制他们的慢性疾病,以维持健康的生活。

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