「智能」胰島素可以預防糖尿病治療期間的低血糖症

加州大學洛杉磯分校的生物工程師和他們的同事開發了一種新型胰島素，可以幫助預防使用該葯治療糖尿病的人的低血糖。

目前正在對潛在的臨床試驗進行評估，如果成功，可以改變糖尿病護理。該研究發表在「 美國國家科學院院刊」上。

胰島素是胰腺中天然產生的激素。它有助於身體調節葡萄糖，葡萄糖通過食物消耗並為身體提供能量。

當人的身體不能自然產生胰島素（1型糖尿病），或者沒有有效地使用產生的胰島素時（2型），就會發生糖尿病。在任何一種情況下，都會使用常規劑量的胰島素來治療疾病，這會影響全世界4億多人。

通常，需要使用胰島素的人用血糖儀或連續血糖監測系統監測他們的血糖水平，然後相應地計算他們的胰島素劑量。此外，定期攝入碳水化合物對於保持血糖水平正常非常重要。這兩個要求都必然會受到人為錯誤的影響，這可能會造成潛在的破壞性後果。

當血糖過低時，過量的胰島素會導致低血糖。這可能導致癲癇發作，昏迷，並在極端情況下導致死亡。

作為安全檢查，加州大學洛杉磯分校領導的團隊開發了一種叫做「胰島素」的「智能」胰島素，可以防止血糖水平過低。

在體內，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，它會激活細胞內的蛋白質，稱為葡萄糖轉運蛋白，然後進入細胞表面。然後該分子將來自血液的周圍葡萄糖帶入細胞。

該研究小組在胰島素中添加了另一種分子，以創造新的智能胰島素。這種添加的分子，稱為葡萄糖轉運蛋白抑製劑，可以化學阻斷已經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蛋白分子。相反，它是動態過程的一部分，取決於存在多少抑製劑和葡萄糖分子。

「我們的新型胰島素就像一個聰明的鑰匙，」該研究的主要研究人員Zhen Gu說，他是加州大學洛杉磯分校Samueli工程學院生物工程學教授。「胰島素可讓葡萄糖進入細胞，但添加的抑製劑分子可以防止血糖過多而進入血糖正常狀態。這可以使血糖維持在正常水平，並降低低血糖的風險。」

「這種胰島素也可以迅速應對高血糖水平，」該研究的共同主要作者，顧氏研究小組的博士後研究員王金強補充道。「例如，飯後，當葡萄糖水平上升時，血液中的胰島素水平也會迅速增加，這有助於使葡萄糖水平正常化。」

加州大學洛杉磯分校領導的研究小組測試了1型糖尿病小鼠的智能胰島素。在第一次注射後，i-胰島素控制葡萄糖水平在正常範圍內長達10小時。三小時後第二次注射延長了對低血糖的保護作用。

「下一步是在確定是否進入臨床試驗之前，進一步評估改良胰島素系統在動物模型中的長期生物相容性，」共同作者，大學糖尿病護理中心主任John Buse博士說。北卡羅來納州教堂山醫學院。如果實現這一願景，那將是糖尿病治療中最激動人心的進展之一。「

「新的胰島素有可能針對響應時間進行優化，以及在需要另一劑量之前它能在體內持續多長時間，」顧說。「它可以通過其他方法提供，例如自動監測血糖水平的皮膚貼片或藥丸。」

（來源：加州大學洛杉磯分校Samueli工程學院）

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