未来可能有一种方法可以通过将胰岛素连接到一种特殊设计的纳米材料上来增强糖尿病的治疗效果——更好地控制血糖及其被大脑使用，并降低神经系统问题的风险。
俄亥俄州立大学的研究人员开发了一种化合物，该化合物由与一串氨基酸结合的胰岛素组成，其中包括一个抗氧化基团。发表在Biomaterials上的一项早期小鼠研究表明，这种纳米材料的抗糖尿病特性包括改善葡萄糖消耗和作为大脑燃料的可用性。
在一项新的研究中，该团队在 1 型糖尿病小鼠模型中将实验化合物的治疗效果与单独使用胰岛素和单独使用纳米材料的效果进行了比较。接受联合疗法治疗的小鼠大脑中血糖控制和胰岛素相关基因活性的测量值与健康动物接近，这些相同的小鼠在思维和记忆测试中表现更好。
先前的研究已将 1 型和 2 型糖尿病与认知功能问题和痴呆症的高风险联系起来，但“糖尿病的神经系统并发症得到的解决最少，”俄亥俄州立大学人文科学副教授、该研究的资深作者 Ouliana Ziouzenkova 说。研究。
“我们在老鼠身上发现，我们的分子和胰岛素结合起来在逆转糖尿病相关问题方面优于单独的每种治疗方法，并且与所有其他组相比，认知能力显着提高。”
该研究发表在《药剂学》杂志上。
科学家们用来与胰岛素化学结构结合的分子称为 AAC2，是在俄亥俄州立大学化学和生物化学教授、研究共同资深作者乔恩·帕奎特的实验室开发的。
Parquette 和合作者从氨基酸的小链中创造了一系列分子，为了制造 AAC2，添加了抗氧化剂香豆素的结构片段。这些链条被设计成像砖一样堆叠并相互粘连，使它们能够自组装成带有正电荷的纳米纤维。电力将胰岛素和 AAC2 结合在一起形成超分子复合物。
“这很重要，因为在生物尺度上发生的许多事情似乎都在纳米尺度上。蛋白质、细胞表面、病毒都是纳米尺度的物体，”他说。“因此，如果你能制造出在这种规模上发挥作用的东西，你就有更好的能力干预生物过程。”
1 型糖尿病患者的身体不能制造足够量的胰岛素，而 2 型糖尿病患者的身体不能正确使用胰岛素将糖从血液转移到肌肉和脂肪细胞，以及体内的许多其他细胞。身体，使用葡萄糖作为能量。大脑是一个需要使用葡萄糖作为燃料的主要器官，它依赖于特定的转运蛋白来输送葡萄糖——这些转运蛋白的功能可能会因血糖水平的不规则而受损，例如糖尿病中发生的那些。
在这项研究中，实验是在经过化学和基因工程改造的老鼠身上进行的，这些老鼠的胰岛素缺乏会导致高血糖，这是 1 型或 2型糖尿病的标志。研究人员每三天给动物注射单独的人胰岛素(用于区分治疗与小鼠产生的胰岛素)、单独的 AAC2 分子或与人胰岛素结合的 AAC2 分子作为联合治疗。
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