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智能胰岛素治疗：预防糖尿病患者的血糖峰值和危及生命的低血糖
科学家正在开发“智能”胰岛素变体，可以自动调节血糖水平并防止极端波动。
智能胰岛素治疗：预防糖尿病患者的血糖峰值和危及生命的低血糖
科学家们开发出了一种新型胰岛素，它可以根据血液中的葡萄糖水平自动开启和关闭。动物有这种“智能”胰岛素 1 有效降低高血糖水平，同时防止血糖水平降得太低。
对于患有以下疾病的人 糖尿病 控制血糖水平是一项至关重要但具有挑战性的任务。胰岛素可以控制血糖，并有助于预防许多与高血糖水平相关的长期并发症，例如心血管疾病、慢性肾病、中风和失明。全球估计有 4.22 亿糖尿病患者，其中很大一部分需要注射胰岛素。
盈余为 胰岛素 然而，它可能会导致血糖水平降得太低，这种情况称为低血糖，使人们面临严重并发症的风险，例如意识丧失、癫痫发作甚至死亡。即使是轻度或中度低血糖也会导致焦虑、虚弱和混乱。糖尿病患者 - 尤其是患有糖尿病的患者 1 型糖尿病 印第安纳波利斯印第安纳大学的生物化学家兼医生迈克尔·韦斯 (Michael Weiss) 表示，那些总是需要注射胰岛素的人每周可能会经历几次血糖水平下降。 “这确实影响了生活质量。”
几十年来，研究人员一直致力于开发一种系统，可以根据人血液中的葡萄糖含量自动调节胰岛素活性。一种常见的方法是开发一种在葡萄糖浓度升高时释放胰岛素的化合物。然而，这种方法的一个显着缺点是它的不可逆性——一旦胰岛素被释放，它就不能再保留。
糖敏感开关
今天发表在《自然》杂志上的最新研究通过用糖敏感成分修改胰岛素本身来解决这个问题。位于丹麦 Bagsværd 的诺和诺德制药公司的首席科学家丽塔·斯拉比 (Rita Slaaby) 和她的同事开发了一种带有开关的胰岛素分子，可以根据血液中的葡萄糖水平来开启和关闭其活性。该开关由两部分组成：称为大环的环形结构和葡萄糖苷（一种源自葡萄糖的分子）。当血糖水平较低时，葡萄糖苷会与环结合，使胰岛素保持在封闭的非活性状态。然而，当血糖水平升高时，糖会取代葡萄糖苷并改变胰岛素的形状，导致其激活。
研究人员在接受葡萄糖输注以模拟糖尿病影响的猪和大鼠中测试了他们称之为 NNC2215 的胰岛素分子。他们发现，当注射到动物体内时，NNC2215 在降低血糖水平方面与常规人胰岛素一样有效，并且能够防止传统胰岛素治疗中出现的血糖水平下降。马里兰州贝塞斯达国立卫生研究院的临床化学家大卫·萨克斯说：“这是一项非常好的研究，设计得很好——他们做了所有必要的实验来验证它的有效性。” “当然有令人鼓舞的证据表明这种方法值得采用。”
萨克斯说，改良胰岛素是第一个专门针对葡萄糖的胰岛素。韦斯和他的同事之前证明，具有类似分子开关的胰岛素分子对另一种糖分子果糖敏感。 2
关于最新分子的一些问题仍未得到解答。萨克斯说，一方面，该研究考察了 NNC2215 在比糖尿病患者通常观察到的更广泛的血糖水平范围内的活性，因此未来的研究应该表明胰岛素也可以在更窄的范围内有效。中国杭州浙江大学生物医学工程师顾震指出，其他考虑因素包括该分子的安全性和成本。 （顾的团队还在开发一种糖敏感的胰岛素分子 3.)
诺和诺德的发言人解释说，虽然这项研究提供了 NNC2215 糖敏感特性的证据，但优化该分子的进一步研究仍在进行中。
韦斯说，其他几种智能胰岛素药物正在开发中，其中包括他自己的团队正在使用类似方法设计的一种药物。他补充说，最终的目标是创造一系列智能胰岛素药物，使医生能够为患者提供个体化治疗。
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