胰島素是一種在胰腺中自然產(chǎn)生的激素。它幫助身體調(diào)節(jié)葡萄糖,葡萄糖通過食物被消耗并為身體提供能量。
當(dāng)一個人的身體不能自然地產(chǎn)生胰島素(1型糖尿?。?,或者不能有效地使用產(chǎn)生的胰島素(2型糖尿病)時,就會發(fā)生糖尿?。ㄓ绊?4億多人)。 在這兩種情況下,醫(yī)生會開出常規(guī)劑量的胰島素來控制疾病。
一般來說,使用胰島素的人需要用血糖儀或連續(xù)血糖監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測血糖水平,然后相應(yīng)地計算胰島素劑量。同時,定期攝入碳水化合物對保持血糖水平正常很重要。這兩個需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后果。
當(dāng)血糖過低時,過量的胰島素會造成低血糖。這可能導(dǎo)致癲癇發(fā)作、昏迷,甚至在情況下導(dǎo)致死亡。
作為一項安全檢查,研究小組開發(fā)了一種叫做i-胰島素(i-insulin)的“智能”胰島素,它可以防止血糖水平過低。
在體內(nèi),胰島素起著“鑰匙”的作用,幫助葡萄糖從血液中進入細胞。當(dāng)胰島素附著在細胞表面時,它會激活細胞內(nèi)一種叫做葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的蛋白質(zhì),然后葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白來到細胞表面,然后這個分子把血液中的葡萄糖帶到細胞中。
研究小組在胰島素中添加了一種額外的分子來制造新型智能胰島素。這種被添加的分子,被稱為葡萄糖轉(zhuǎn)運抑制劑,在化學(xué)上阻止了到達表面的葡萄糖轉(zhuǎn)運分子。它的存在并不能阻止所有葡萄糖進入,也不能地阻止轉(zhuǎn)運分子。相反,它屬于動態(tài)過程的一部分,取決于有多少抑制劑和葡萄糖分子存在。
“我們的新胰島素就像一把‘智能’鑰匙,”研究人員說。“胰島素可以讓葡萄糖進入細胞,但是添加的抑制劑分子可以防止血糖正常時過多的進入細胞。這使血糖保持在正常水平,并降低了低血糖的風(fēng)險。”
“這種智能胰島素也能對高血糖水平做出快速反應(yīng),”研究人員補充說。“例如,飯后,當(dāng)血糖水平上升時,血液中的胰島素水平也迅速上升,這有助于使血糖水平正?;?。”
研究小組在1型糖尿病小鼠身上測試了智能胰島素。次注射后,i-胰島素將血糖控制在正常范圍內(nèi)長達10小時,三小時后第二次注射低血糖保護得到延長。
“下一步是在決定是否進行臨床試驗之前,進一步評估改良胰島素系統(tǒng)在動物模型中的長期生物相容性,”研究人員說。“如果意識到這一點,這將是糖尿病護理領(lǐng)域令人興奮的進展之一。”
研究人員說:“新胰島素有潛力根據(jù)反應(yīng)時間和下一劑用藥前它在體內(nèi)的維持時間進行優(yōu)化。它還可以通過其他方法給藥,例如自動監(jiān)測血糖水平的皮膚貼片或藥片。”
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