研究人员使用改良的胰岛素和红细胞来调节血糖

来自北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员开发了一项新技术，该技术使用改良的胰岛素和红细胞来创建葡萄糖响应的“智能”胰岛素输送系统。在一项动物模型研究中，新技术有效地降低了一组患有1型糖尿病小鼠48小时内的血糖水平。

研究人员将胰岛素与一种叫做葡萄糖胺的葡萄糖衍生物进行化学结合，从而对胰岛素进行了改良。然后葡萄糖胺可以结合到葡萄糖转运蛋白的表面红细胞有效地将胰岛素附着在血细胞上。最终的结果是一个布满胰岛素分子．

这是因为这些富含胰岛素的血液细胞然后注射到糖尿病患者体内。在这项研究中，这项工作是在1型糖尿病小鼠中完成的。

一旦进入血液，携带胰岛素的血细胞就会与周围环境相互作用。如果血糖水平高，葡萄糖分子会有效地取代血细胞葡萄糖转运体中的葡萄糖胺。当葡萄糖胺从血细胞中释放出来时，胰岛素也会释放出来。

然后，胰岛素会与肝脏、肌肉和脂肪组织中的胰岛素受体结合，触发一个降低血液中葡萄糖水平的过程。

“简而言之，这是一个完全生物兼容的智能系统，当需要时，它会做出反应，使血液中的葡萄糖水平正常化，”该研究论文的共同通信作者、北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学联合生物医学工程项目的副教授顾振说。

在这项研究中，研究人员将接受改良胰岛素和血细胞系统的小鼠与其他三组进行比较:一组接受生理盐水溶液;一组只注射改良胰岛素;另一组注射了未改良胰岛素和红细胞的混合物。

研究人员发现，接受了改良胰岛素和血细胞系统的I型糖尿病小鼠能够显著减少血糖水平两天多了。其他组别中表现最好的一组在开始时出现了下降血糖水平，却又回到了高血糖水平12小时内。

研究人员还在一组健康小鼠身上测试了每种药物组合，发现与其他药物组合相比，改良后的胰岛素和血细胞系统降低了低血糖的风险。

此外，研究人员还进行了I型实验糖尿病小鼠使用改良胰岛素和涂有红色的纳米颗粒血细胞膜。修饰过的胰岛素和纳米粒子系统取得了与使用修饰过的胰岛素和红色的结果相当的结果血细胞．

Gu说:“这是一个积极的结果，因为它预示着开发一种传递这种葡萄糖调节系统的标准化方法。”

“研究小组将进一步评估这种转基因植物的长期生物相容性胰岛素北卡罗来纳大学医学院的医学教授、北卡罗来纳大学糖尿病护理中心和北卡罗来纳大学转化和临床科学研究所主任、合著者约翰·巴斯博士说。“如果实现这一愿景，将是糖尿病治疗领域最令人兴奋的进步之一。”

Gu说:“我们也在探索使用无痛微针来提供这个系统，而不是依赖于这项研究中使用的传统注射。”“使用不同的给药系统的可能性使成本评估变得困难，但我们乐观地认为，潜在配方的成本将与现有的治疗方法相当。”

这篇论文，“血糖反应型胰岛素输送的红细胞”，发表在杂志上先进材料．这篇论文的第一作者是王超(音译)，顾磊课题组的博士后研究员。这篇论文的共同作者是叶雁琦、孙武进和余继成，他们是顾学研组的博士生;顾景强研究组博士后研究员王景强;以及北卡罗来纳大学的大卫·劳伦斯。

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