目前全球已有超過5.37億人患有糖尿病，患者不單需要忍受長期治療所帶來的痛苦，并且還面臨血糖失衡所引起的各類并發(fā)癥。在健康人體內(nèi)，胰島細胞能夠精準調(diào)控日常血糖水平波動。餐后血糖水平的升高會刺激胰島β細胞分泌更多的胰島素用于降低血糖。而隨著血糖的下降，胰島素的分泌速度隨之減緩，并通過胰島α細胞分泌的胰高血糖素促進糖原分解進一步維持血糖平衡。因此，在不同情況下動態(tài)調(diào)節(jié)胰島素和胰高血糖素之間的平衡，對血糖管理至關(guān)重要。

盡管在過去的幾十年間，人們通過模擬胰腺分泌機制，開發(fā)了多種葡萄糖響應(yīng)型遞送系統(tǒng)用于糖尿病的治療。但實現(xiàn)胰島素和胰高血糖素兩者的動態(tài)釋放仍面臨很多挑戰(zhàn)，如何實現(xiàn)血糖長期穩(wěn)態(tài)控制并降低低血糖發(fā)生的風險仍是胰島素臨床使用的難點。

浙江大學藥學院、金華研究院團隊開發(fā)了一種用于胰島素和胰高血糖素閉路遞送的葡萄糖響應(yīng)性透皮微針貼劑，以實現(xiàn)更優(yōu)的血糖調(diào)控。

通過將胰島素和胰高血糖素共混載入高分子基的微針針體中，能夠模擬胰腺中葡萄糖依賴性的胰島素和胰高血糖素的分泌行為。

研究團隊在小鼠和豬的動物模型上驗證了該貼劑在快速降低高血糖的同時，可有效減少低血糖發(fā)生風險。相關(guān)研究以“Glucose-Responsive Microneedle Patch for Closed-Loop Dual-Hormone Delivery in Mice and Pigs”為題發(fā)表于最新期的Science Advances上，并被遴選為當期的封面文章。

Science Advances封面：智能貼劑的微針陣列的電鏡圖片

葡萄糖響應(yīng)性雙激素微針（Glucose-Responsive Dual-Hormone Microneedle， GRD-MN）的閉路釋放機制依賴于聚合物微針針體所帶電荷的轉(zhuǎn)變和激素分子自身所攜帶的電荷。葡萄糖分子與針體基質(zhì)所含的苯硼酸基團之間的可逆結(jié)合作用會導(dǎo)致微針針體凈電荷在不同血糖水平下的正負轉(zhuǎn)變，利用針體與帶負電的胰島素以及帶正電的胰高血糖素類似物間的靜電相互作用，能夠動態(tài)調(diào)節(jié)GRD-MN貼片中胰島素和胰高血糖素的釋放速率（高葡萄糖時促進胰島素釋放，低葡萄糖時促進胰高血糖素釋放）。GRD-MN貼片的制備通過將同時含有胰島素和胰高血糖素的聚合物單體混合溶液灌入微針模具并通過原位光固化方式聚合，整個過程簡單快捷，有利于規(guī)?；a(chǎn)。制得的微針長度為900微米，使用方便，疼痛度較皮下注射的傳統(tǒng)方法顯著減輕。

葡萄糖觸發(fā)的胰島素和胰高血糖素從雙激素微針貼片中釋放的機制示意圖

在1型糖尿病小鼠模型中的研究證實，GRD-MN貼片可以模擬胰腺功能，實現(xiàn)血糖的持續(xù)控制，并能有效預(yù)防胰島素過量注射或延遲進食等極端情況下低血糖的發(fā)生。此外，在小豬模型中，該團隊進一步驗證了GRD-MN貼片在治療糖尿病和預(yù)防低血糖等方面的有效性和安全性。

誘導(dǎo)的糖尿病小豬模型中對GRD-MN貼片的體內(nèi)評價

這種基于生理、病理信號響應(yīng)性的釋放體系與具有相反作用藥物相結(jié)合的策略還有望應(yīng)用于其他代謝失衡疾病的治療。目前，該團隊已申請了相關(guān)發(fā)明專利，并正在推動臨床試驗的申請。

論文地址：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add3197

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網(wǎng)址: 研究：可根據(jù)血糖水平進行自我調(diào)節(jié)胰島素供應(yīng)量的微針貼劑 http://m.u1s5d6.cn/newsview1333030.html