NATURE：新型智能胰岛素，可防止血糖骤降

全世界有超过5亿人患有糖尿病，每年导致近700万人死亡。这种疾病的特点是血液中葡萄糖浓度过高，这是由于他们的胰岛素产生不足或对胰岛素的反应受损所致。

注射合成胰岛素可以降低糖尿病患者的血糖水平，然而，血糖水平会因饮食和运动等因素而波动，导致其难以预测，这就导致患者难以选择合适的胰岛素注射剂量，即使剂量稍高就可能导致低血糖症，这是糖尿病患者非常可怕的一种并发症，因为低血糖会导致失去意识、昏迷，甚至死亡。为了避免注射胰岛素带来的低血糖风险，许多糖尿病患者值得选择降低胰岛素使用剂量，而这会导致血糖水平控制不佳，从而增加长期高血糖引起并发症的风险。

为了解决上述问题，自上世纪70年代以来，科学家们就在尝试设计一种胰岛素，这种胰岛素可以根据不同的血糖水平改变其生物活性，从而在无低血糖风险的情况下实现血糖控制。尽管该领域发表了许多论文和专利，但迄今为止，还没有一种方法能够真正解决这一问题并用于糖尿病的治疗。

2024年10月16日，国际制药巨头诺和诺德的研究人员在国际顶尖学术期刊 Nature 上发表了题为：Glucose-sensitive insulin with attenuation of hypoglycaemia 的研究论文。

该研究设计了一种智能胰岛素，这种改良型胰岛素可根据血糖浓度调节自身活性，在低血糖时降低自身活性，从而防止血糖骤降。该研究可以为糖尿病患者提供一个更灵活的方式来补充胰岛素，从而防止患者经历血糖骤降风险。

设计一种葡萄糖敏感型胰岛素是一个长期目标，它可以根据血液中葡萄糖水平以可逆的方式自动调节其生物活性，最终实现更好的血糖控制，同时降低低血糖风险。

在这项最新研究中，研究团队设计了一种改良型胰岛素——NNC2215，其活性可根据血液中葡萄糖水平的变化而变化。NNC2215是一种具有生物活性的胰岛素偶联物，其分子有一个开关，可以根据葡萄糖水平切换开关。在高葡萄糖水平下，开关打开，胰岛素变得更活跃，从血液中去除葡萄糖，从而降低葡萄糖水平，而在葡萄糖水平降低时，开关关闭，从而阻止葡萄糖的吸收。

实验结果表明，当葡萄糖浓度从3 mM升至20mM（大约是糖尿病患者经历的血糖水平波动范围），胰岛素受体对NNC2215的亲和力增加了3.2倍，证实了它响应血糖水平变化的潜力。

在大鼠和猪糖尿病模型中，NNC2215被证明在降低血糖方面和人类胰岛素一样有效。NNC2215的这种更高的葡萄糖敏感性能够让这些动物免受低血糖症影响。

总的来说，这种改良的智能胰岛素有望降低低血糖风险和满足进食时快速起效胰岛素的需求，改善糖尿病的治疗。这种双重特性的结合应该能够使胰岛素更积极地调整血糖水平，在不增加低血糖风险的情况下将血糖控制在正常水平，从而改善糖尿病所带来的短期和长期风险及并发症，而目前的胰岛素无法做到这一点。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-08042-3

原创:生物世界    撰文丨王聪   编辑丨王多鱼   排版丨水成文

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