胰岛素可以做成药片吗?一种模拟胰岛素的分子如何推进糖尿病研究

墨尔本WEHI的研究人员回答了糖尿病研究中一个百年之久的问题:一种与胰岛素不同的分子是否具有同样的效果?这一发现为口服胰岛素药片的未来发展提供了重要的见解。

研究小组已经可视化了一个非胰岛素分子可以模仿胰岛素的作用，胰岛素是一种需要控制的关键激素血糖水平。

wehi领导的这项研究为开发替代1型糖尿病患者每日胰岛素注射的药物开辟了新的途径。

1型糖尿病患者不能产生胰岛素，需要每天多次注射胰岛素来维持他们的血压血糖水平在检查。

新的研究证实，替代分子可以用来开启血糖摄取，完全绕过对胰岛素的需求。

这项研究发表在自然通讯这项研究由WEHI的尼古拉斯·柯克博士和迈克·劳伦斯教授领导，并与总部位于美国的制药公司礼来的研究人员合作。

为什么没有胰岛素药片?

柯克博士说，科学家们一直在努力将胰岛素制成药片，因为胰岛素不稳定，容易在人体消化时被降解。

他说:“自从100年前胰岛素被发现以来，开发胰岛素药片一直是糖尿病研究人员的梦想，但经过几十年的尝试，几乎没有成功。”

随着冷冻技术的发展，这方面的研究已经大大加快电子显微镜(低温EM)，一种可以从原子细节上可视化复杂分子的新技术，允许研究人员生成分子的3D图像(“蓝图”)胰岛素受体迅速。

“利用低温电镜，我们现在可以直接比较不同的分子，包括胰岛素，是如何改变胰岛素受体的形状的，”柯克博士说。

“胰岛素的相互作用比任何人预测的都要复杂得多，胰岛素和它的受体在合作时都发生了巨大的变化。”

用简单分子模拟胰岛素

这项新研究展示了一种胰岛素模拟分子如何作用于胰岛素受体并将其启动，这是人体血糖水平过高时引导细胞吸收葡萄糖途径的第一步。

研究小组进行了复杂的低温电镜重建，以获得几种被称为“肽”的分子的蓝图，这些分子已知与胰岛素受体相互作用，并将其保持在“活动”位置。

低温电镜实验确定了一种肽可以结合并以类似于胰岛素的方式激活受体。

“胰岛素已经进化到可以小心地握住受体，就像一只手握住一把钳子一样，”柯克博士说。

“我们使用的肽成对工作来激活胰岛素受体，就像两只手抓住外面的钳子一样。”

虽然治疗效果还很遥远，但该团队的发现可能会导致一种替代胰岛素的药物，减少糖尿病患者的注射需求。

“科学家们已经成功地取代了这些模仿物分子可以作为药片服用的药物，”柯克博士说。

“这还有很长的路要走，需要进一步的研究，但我们的发现为口服治疗1型糖尿病打开了大门，这很令人兴奋。”

这项名为“非胰岛素相关肽激活人胰岛素受体”的研究发表在《美国医学杂志》上自然通讯。