智能胰岛素可预防糖尿病治疗过程中的低血糖

加州大学洛杉矶分校的生物工程学家和他们的同事开发了一种新型胰岛素，这种胰岛素可以帮助使用它治疗糖尿病的人预防低血糖。

目前，潜在的临床试验正在评估中，如果成功，糖尿病护理可以改变。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。

胰岛素是胰腺中天然存在的激素。它帮助身体调节葡萄糖，葡萄糖被食物消耗，为身体提供能量。

当人体不能自然产生胰岛素(1型糖尿病)或不能有效利用产生的胰岛素(二型糖尿病)时，就会发生糖尿病。无论如何，常规剂量的胰岛素将用于治疗疾病，这将影响全球4亿多人。

通常，需要胰岛素的人会用血糖仪或连续血糖监测系统监测自己的血糖水平，然后据此计算自己的胰岛素剂量。此外，经常摄入碳水化合物对保持血糖水平正常非常重要。这两个需求都必然会受到人为错误的影响，这可能会导致潜在的破坏性后果。

当血糖过低时，过量的胰岛素会导致低血糖。这可能导致癫痫发作、昏迷，在极端情况下，甚至死亡。作为一项安全检查，由美国加州大学洛杉矶分校牵头的研究小组开发了一种名为“胰岛素”的“智能”胰岛素，可以防止水平过低。

在体内，胰岛素是帮助葡萄糖从血液进入细胞的关键。当胰岛素附着在细胞表面时，它会激活细胞内的蛋白质，称为葡萄糖转运蛋白，然后进入细胞表面。然后分子将血液中的葡萄糖带入细胞。

研究小组在胰岛素中添加了另一种分子，以创造新的智能胰岛素。这种被称为葡萄糖转运蛋白抑制剂的额外分子可以化学阻断已经浮出水面的葡萄糖转运蛋白分子。它的存在不会阻止所有葡萄糖进入，也不会永久阻断转运分子。相反，这是一个动态过程的一部分，取决于有多少抑制剂和葡萄糖分子存在。

“我们的新胰岛素就像一把‘智能’钥匙，”这项研究的主要研究员顾臻说，他是加州大学洛杉矶分校萨缪利工程学院的生物工程教授。“胰岛素可以让葡萄糖进入细胞，但添加的抑制剂分子可以阻止过多的血糖进入正常的血糖状态。这样可以使血糖保持在正常水平，降低低血糖风险。”

“这种胰岛素也能对高血糖水平做出快速反应，”该研究的共同第一作者、顾研究组博士后研究员王金强补充道。“例如，饭后，当血糖水平升高时，血液中的胰岛素水平也会迅速升高，这有助于使血糖水平正常化。”

加州大学洛杉矶分校领导的一个研究小组在患有1型糖尿病的小鼠身上测试了智能胰岛素。第一次注射后，胰岛素将葡萄糖水平控制在正常范围内长达10小时。三小时后，第二次注射延长了对低血糖的保护作用。

“下一步是在决定是否进入临床试验之前，进一步评估改进后的胰岛素系统在动物模型中的长期生物相容性，”合著者、大学糖尿病护理中心主任约翰布塞博士说。北卡罗来纳丘奇山医学院。如果这一愿景得以实现，这将是糖尿病治疗领域最令人兴奋的进展之一。"

“有可能优化新胰岛素的反应时间，以及在需要再注射一剂之前，它能在体内持续多长时间，”顾说。“它可以通过其他方法提供，例如自动监测血糖水平的皮肤贴片或药丸。”

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