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胰岛素可以口服了
发布时间:2020-01-17 09:45 来源:中国数字科技馆
 

  我们都知道,胰岛素是一种蛋白质激素,参与调节碳水化合物和脂肪代谢,控制血糖平衡,可促使肝脏、骨骼肌将血液中的葡萄糖转化为糖原。一旦身体里缺乏有效的胰岛素,那么血糖会升高,严重会患有糖尿病。

  为此,人们一直致力于寻找一种胰岛素似的特效药。

  胰岛素治疗已经诞生了近100年。

  1921年,弗雷德里克·班丁(Frederick Banting)与约翰·麦克劳德(John Macleod)首次成功提取到了胰岛素,不同种族哺乳动物的胰岛素分子的氨基酸序列和结构其实稍有差异,但仍然可以用来治疗,我国最先合成的是牛胰岛素,但其实猪胰岛素与人的最为接近。动物胰岛素是最早应用于糖尿病治疗的胰岛素注射制剂,但因为这些许的不同,依然容易发生免疫反应,比如过敏反应,并且由于其免疫原性高,容易出现胰岛素耐药性。

  随后,生物技术的革命也带来了胰岛素的革命。

  在20世纪80年代,我们有了第二代胰岛素:人们通过基因工程制造出高纯度的合成人胰岛素,其结构和人体自身份泌的胰岛素一样。但是,这种胰岛素仍然存在一些问题,比如必须要提前注射,而且夜里仍然有低血糖的风险。

  20世纪90年代末,科学家进一步研究了人胰岛素的结构和成分,重新修饰了肽链:同样利用基因工程的手段,改变胰岛素肽链上某些部位的氨基酸组合;改变等电点;增加六聚体强度;以钴离子替代锌离子;在分子中增加脂肪酸链,加大与白蛋白的结合。这种新型胰岛素可以进餐时服用,因而这个第三代胰岛素也被称为速效胰岛素。

  尽管如此,胰岛素仍然不尽人意。胰岛素需要皮下注射,轻则每天注射一次,重则每天注射三次。

  那么,胰岛素为什么不能口服呢?

  就像开篇提到的那样,胰岛素属于蛋白类药物,一经口服后,我们的肠道内消化酶就会将其分解,当作蛋白质营养物质吸收,无法起到降血糖的作用。以往的研究者为了克服这一缺陷,设计了渗透增强剂、纳米颗粒胶囊和黏液粘附补丁等方法,然而,它们效果始终比不上注射给药。

  现在,这个问题也得到了解决!

  值得期待的是,今年10月,麻省理工学院的研究人员成功设计出了一种新型口服药物胶囊。

  虽然说是胶囊,但其实它更接近一种注射器。研究人员将其称为腔内展开微针注射器。顾名思义,就是这种胶囊其实包含了一个微型的针头,里面装载了胰岛素。当它被吞服并到达小肠时,胶囊就会在肠内溶解,而载药的注射器就会被快速插入小肠组织中,释放药物以进入血液。

  首先,这种胶囊比较特殊。

  胶囊一般在胃部就会被分解,但小肠壁更适合药物的吸收。为了让药物可以安全抵达小肠,研究人员在胶囊表面涂了一种聚合物,这种聚合物可以抵抗得住胃酸环境也就是PH约为1.5-3.5的酸性值期间,而当胶囊到达小肠后,小肠的PH约为6,这种涂层会被分解,胶囊从而破裂。

  胶囊的内部结构也很复杂。

  这些胶囊直径9毫米,长度30mm,降解后会支开3支降解臂,每一支上面都有多个1毫米长的微型注射器,它们会刺入小肠组织的最外层,随后针头也会溶解,使药物释放出来。

  研究人员还考虑到,这些支开的降解臂会阻塞小肠,因而这些用完的“手臂”也会被降解。

  研究人员用与人体相似的猪做了实验。

  他们将这些胶囊放入猪的体内空肠中,25分钟后,他们观察到胰岛素浓度达到峰值,并伴随低血糖发生——也就是说这些胶囊成功分解并向猪注射了胰岛素。

  与我们之前的皮下注射相比,这种体内注射的方式吸收更快。

  更可喜的是,猪没有产生药后的不良反应。它们成功将降解臂排出体外,并且服用一周后,猪的生活依旧,依然开开心心吃嘛嘛香。

  事实上,这些年来胰岛素的服药方案一直在不断创新。口服胰岛素已经成为了研发人员不断探索的趋势,相信不久以后,糖尿病患者就可以用上这种更便捷高效的特效药。

 
   
责任编辑:康昕宇 
 
 
 
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