糖尿病治疗新方向,智能仿生型聚合物纳米囊泡来帮忙

　　据国际糖尿病研究所（IDI）最新报告，2019年全球糖尿病患者已超过4.63亿，并且预测到2030年将达5.78亿。作为传统的治疗方式，皮下注射外源性胰岛素不仅不能实现生理条件下内源性胰岛素肝脏到外周的梯度分布，更难以实现餐后血糖的合理控制，从而会导致外周高胰岛素血症和低血糖等副反应。正常机体代谢过程中，从食物中摄入的糖分会使血糖升高，刺激胰岛β细胞迅速分泌胰岛素，并通过肝门静脉大量富集于肝脏后以适宜浓度作用于外周组织，这种葡萄糖响应型释放和肝脏-外周血液的高浓度梯度对于维持胰岛素的生理作用、降低副作用有着十分重要的意义。口服给药的胰岛素虽然有利于分布在肝脏，但是，胰岛素的口服递送始终面临复杂的胃肠道吸收屏障，导致口服生物利用度极低。因此，一种能够高效口服吸收并模拟内源性胰岛素的靶向分布和分泌行为的智能仿生型纳米载体对于糖尿病的治疗具有良好的前景。

　　目前，中科院上海药物研究所甘勇课题组设计了一种可以胃肠道吸收屏障同时具有靶向肝脏和葡萄糖响应释药特性的智能聚合物纳米囊泡（Pep-PMS）。Pep-PMS具有中空的结构，可高效荷载胰岛素。在高糖环境下，Pep-PMS囊泡可以迅速破裂进而释放胰岛素。更重要的是，在模拟体内血糖变化的过程中，Pep-PMS释放胰岛素的速率会随着血糖的变化而变化，显示Pep-PMS可能具有维持餐后血糖的能力。在克服肠上皮细胞屏障方面，Pep-PMS通过肠上皮表面GM1介导的转运途径，不仅提高了胰岛素的细胞摄取量也避免了胞内溶酶体降解，最终载体可以进行完整跨胞。体内研究表明，Pep-PMS口服后主要分布在肝脏，可以依据体内葡萄糖浓度智能释放胰岛素，并形成模拟体内正常环境特点的胰岛素肝脏-外周组织的浓度梯度分布。在I型糖尿病大鼠模型中，Pep-PMS在高血糖条件下显现了良好的单次和多次响应释放胰岛素降低血糖的效果。长期给药研究发现，糖尿病大鼠体内的肝糖原水平显著提高，这意味着Pep-PMS口服后不仅可以合理控制餐后血糖，更可以像正常机体一样改善体内葡萄糖的利用和分布。同时，Pep-PMS具有良好的生物可降解性和生物安全性，这将为该纳米囊泡的应用前景提供保障。

　　研究人员相信，这种根据机体自身胰岛素分泌特点设计的智能仿生型聚合物纳米囊泡将为糖尿病的治疗提供一种新的技术和方法。相关结果发表在Advanced Functional Materials (DOI：10.1002/adfm.201910168)上。