實驗證明葡萄糖響應奈米技術可預防危險的低血糖症
根據新的研究,按需釋放胰高血糖素(一種負責提高血糖水平的激素)的奈米顆粒可能意味著糖尿病患者不必再擔心潛在危險的低血糖水平。對糖尿病患者來說,低血糖(低血糖)很常見,尤其是對服用胰島素的人來說。 低血糖也會危及生命。 嚴重的低血糖會使人感到困惑、昏迷或癲癇發作。 並非所有糖尿病患者都有”低血糖意識”,增加了嚴重併發症的風險。
胰臟中的β細胞產生胰島素和升糖素兩種荷爾蒙;前者降低血糖,後者升高血糖。 一種商品化的胰高血糖素注射劑可作為低血糖的緊急治療藥物,通常在糖尿病患者昏迷時使用。 但如果可以完全避免嚴重的低血糖呢? 加州大學洛杉磯分校的研究人員開發了一種奈米藥物,或許就能實現這個目標。
正常空腹血糖值介於70 毫克/分升(3.9 毫摩爾/公升)和100 毫克/分升(5.6 毫摩爾/公升)之間。 低血糖是指血糖低於70 毫克/分升。 當血糖下降時,胰臟會釋放升血糖素,指示肝臟釋放儲存的葡萄糖以升高血糖。
雖然有幾種材料能透過釋放胰島素來感知和回應高血糖水平,但能在檢測到低血糖水平時釋放升血糖素的系統卻不常見。 在本研究中,研究人員使用了由膠束封裝的胰高血糖素–膠束是由可溶於水並能在其中攜帶其他物質的奈米級球體製成的,這種膠束是為應對血糖而開發的。
研究人員在實驗室實驗中測試了他們的胰高血糖素膠束,發現它們只有在模擬人類和小鼠低血糖(血糖低於60 毫克/分升(3.3 毫摩爾/公升))的液體環境中才會分解並釋放胰高血糖素。 注射膠束後,胰島素誘發低血糖的小鼠在40 分鐘內血糖恢復正常。
此外,他們還觀察到,如果將含有胰高血糖素的膠束注射到小鼠體內而不是應對低血糖事件,膠束會保持完好,除非血糖值降至嚴重低血糖的臨床閾值以下,否則不會釋放激素。 一旦胰高血糖素被排空,膠束不會引發免疫反應或造成器官損傷。
雖然研究尚處於初期階段,還需要進一步研究,但這些概念驗證數據表明,研究人員的升糖素膠束有望治療胰島素誘發的低血糖。
該研究發表在《ACS Central Science》雜誌。