数学模型可以更好地治疗糖尿病

一种有前途的治疗糖尿病的新策略是给患者注射在血液中循环的胰岛素，它会保持休眠状态，直到被升高的血糖水平激活。然而，目前还没有葡萄糖反应性胰岛素(GRIs)被批准用于人类，唯一进入临床试验阶段的候选药物在未能显示出对人类的有效性后被停药。

麻省理工学院的研究人员现已开发出一种数学模型，可以预测人类和啮齿动物中不同种类的 GRI 的行为。他们认为该模型可用于设计更有可能对人类有效的 GRI，并避免药物设计不太可能在昂贵的临床试验中取得成功。

“有些 GRI 在人类身上会失败，但在动物身上会成功，我们的模型可以预测这一点，”麻省理工学院化学工程 Carbon P. Dubbs 教授 Michael Strano 说。“理论上，对于糖尿病研究人员通常使用的动物系统，我们可以立即预测结果将如何转化为人类。”

斯特拉诺是这项研究的资深作者，该研究今天发表在《糖尿病》杂志上。麻省理工学院研究生杨景帆是该论文的第一作者。麻省理工学院的其他作者包括博士后 Xun Gong 和研究生 Naveed Bakh。印第安纳大学医学院 生物化学与分子生物学教授Michael Weiss和凯斯西储大学的Kelley Carr、Nelson Phillips、Faramarz Ismail-Beigi也是该论文的作者。

优化设计

糖尿病患者通常必须全天测量血糖，并在血糖过高时给自己注射胰岛素。作为一种潜在的替代方案，许多糖尿病研究人员现在正致力于开发葡萄糖反应性胰岛素，这种胰岛素可以每天注射一次，并会在血糖水平升高时立即发挥作用。

科学家们使用了多种策略来设计此类药物。例如，胰岛素可能由聚合物颗粒携带，当葡萄糖存在时该聚合物颗粒会溶解，从而释放药物。或者，胰岛素可以用可以与葡萄糖结合并触发胰岛素激活的分子进行修饰。在这篇论文中，麻省理工学院的团队专注于一种 GRI，它涂有一种叫做 PBA 的分子，它可以与葡萄糖结合并激活胰岛素。

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