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全球有4億多糖尿病患者，到2035年預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到近6億，其中超1/4的糖友來(lái)自中國(guó)。

糖尿病患者嘗試了各種方法，努力將血糖水平保持在可控范圍。他們必須定期采指血或是反復(fù)注射胰島素，這個(gè)過(guò)程是痛苦的，而且不精確。此外，如果注射錯(cuò)誤劑量的胰島素，可能會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的低血糖，甚至造成昏迷或死亡。

研究作者王金強(qiáng)博士(左)和顧臻教授(右)正在使用胰島素模型

近期，加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種新型胰島素，可以幫那些使用胰島素控制血糖的糖友預(yù)防低血糖。這項(xiàng)研究發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》上(PNAS)。目前，研究人員正在對(duì)這種治療方法進(jìn)行臨床試驗(yàn)評(píng)估，若成功，將有望改變糖尿病治療現(xiàn)狀。

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，葡萄糖來(lái)源于食物分解并為身體提供能量。當(dāng)一個(gè)人的身體不能自然地產(chǎn)生胰島素(1型糖尿病)，或者不能有效地利用胰島素(2型糖尿病)時(shí)，就會(huì)發(fā)生糖尿病。在這兩種情況下，都需要使用常規(guī)劑量的胰島素來(lái)控制疾病。

一般來(lái)說(shuō)，注射胰島素的人需要用血糖儀或連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)血糖水平，然后相應(yīng)地計(jì)算其所需的胰島素劑量。此外，規(guī)律地?cái)z入碳水化合物對(duì)保持血糖水平也很重要。如果受到人為過(guò)失的影響，便可能會(huì)造成一系列可怕的后果。

例如，過(guò)量的胰島素會(huì)使血糖過(guò)低，導(dǎo)致低血糖，從而引起癲癇發(fā)作、昏迷，甚至在極端情況下可致死。UCLA的研究小組開(kāi)發(fā)了一種叫做“i-胰島素”的智能胰島素，可以防止血糖降到過(guò)低水平。

在體內(nèi)，胰島素發(fā)揮著“鑰匙”的作用，它可以幫助葡萄糖從血液中進(jìn)入細(xì)胞。當(dāng)胰島素附著在細(xì)胞表面時(shí)，它會(huì)激活細(xì)胞內(nèi)一種叫做葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的蛋白質(zhì)，然后這種蛋白質(zhì)就會(huì)來(lái)到細(xì)胞表面，把血液中的葡萄糖帶到細(xì)胞中。

研究小組在胰島素中添加了一種額外的分子來(lái)制造新的i-胰島素。這種添加的分子被稱為葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)抑制劑，從化學(xué)上阻止了葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)分子到達(dá)表面。它的存在并不能阻止所有葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞中，也不能永久性地阻止轉(zhuǎn)運(yùn)分子。相反，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程，取決于有多少抑制劑和葡萄糖分子存在。

i-胰島素就像一把智能鑰匙。胰島素使葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞，但添加的抑制劑會(huì)在血糖正常時(shí)“關(guān)上門”，阻止過(guò)多葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞。這能使血糖保持在正常水平，從而降低低血糖的風(fēng)險(xiǎn)。

這種智能胰島素也能快速響應(yīng)高血糖水平。比如餐后血糖水平上升時(shí)，血液中的胰島素水平也會(huì)迅速增加，使血糖水平保持在正常范圍。

研究小組在1型糖尿病小鼠身上測(cè)試了i-胰島素。第一次注射后，i-胰島素將血糖控制在正常范圍內(nèi)長(zhǎng)達(dá)10小時(shí)。3小時(shí)后的第二次注射延長(zhǎng)了對(duì)低血糖的保護(hù)。

在決定投入臨床試驗(yàn)前，研究者打算先在動(dòng)物模型中進(jìn)一步評(píng)估智能胰島素的長(zhǎng)期生物相容性。如果成功，這將是糖尿病治療領(lǐng)域最讓人期待的進(jìn)展之一。

目前，研究者已申請(qǐng)了這項(xiàng)技術(shù)的專利。2年前，研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)“智能胰島素貼片”技術(shù)已引起廣泛關(guān)注。如今，這項(xiàng)新的“i-胰島素”技術(shù)也有望改變糖尿病的治療現(xiàn)狀。研究團(tuán)隊(duì)還計(jì)劃結(jié)合此前的技術(shù)繼續(xù)開(kāi)發(fā)i-胰島素，制成更便于使用的透皮微針貼片或口服膠囊。

我們期待這項(xiàng)技術(shù)能早日轉(zhuǎn)化到臨床，為更多糖尿病患者帶來(lái)福音。

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