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這項新的胰島素研究是遊戲改變者嗎

研究人員稱,他們現在有了胰島素與細胞溝通的三維影像。他們希望這將導致更好的合成胰島素。

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每個人都需要胰島素,但是患有糖尿病的人需要幫助將適量的胰島素注入他們的身體。蓋蒂影像

胰島素通常被認為是人體內最強的激素之一。沒有它,人體根本就無法運作。

胰島素過少或過多會分別導致高血糖或低血糖。

這可能會對一個人執行哪怕是最簡單的任務的能力造成毀滅性的打擊,無論是在身體上還是精神上。

儘管在今天的醫藥市場上有十幾種合成胰島素的選擇,但是患有1型或2型糖尿病的人仍然每天面臨著許多挑戰,因為與胰腺產生的胰島素相比,製造的胰島素相形見絀。

然而,研究人員希望最近的一項發現將最終改善合成胰島素的功能。

通過結構和細胞生物學專家以及低溫電子顯微鏡專家和胰島素受體專家的聯合工作,第一張胰島素與體內細胞精確交流的三維影像被製作出來。它最近發表在《自然通訊》雜誌上。

沃爾特& amp;的副教授邁克·勞倫斯解釋道:「目前的胰島素治療並不理想,因為它們的設計沒有遺漏這個難題。」澳大利亞伊萊扎·霍爾醫學研究所,該研究的作者。

「與我們在德國的合作者一起,我們已經製作了第一個明確的胰島素與細胞表面結合方式的三維影像,以成功傳遞從血液中攝取糖所需的重要指令,」他說。

勞倫斯補充說,雖然人們早就知道胰島素通過與受體結合向細胞發出信號來降低血糖水準,但在這種相互作用過程中實際發生了什麼還不得而知。

部分由澳大利亞國家健康和醫學研究委員會資助,這項研究和由此產生的三維影像準確地展示了胰島素是如何觸發血流中的細胞來降低血糖水準的。

除了沃爾特& amp;的研究人員之外伊萊扎·霍爾醫學研究所,該研究團隊的其他成員包括製藥公司賽諾菲-安萬特德國有限公司和歐洲分子生物學實驗室( EMBL ),兩者都位於德國。

勞倫斯說:「我們從未見過受體本身發生的詳細變化,證實胰島素成功傳遞了細胞從血液中吸收糖的資訊。」。

「研究所的同事們精心設計了與受體結合的胰島素個體樣本,這樣我們海德堡的合作者就可以使用低溫電子顯微鏡來捕捉這些樣本的數十萬個高解析度『快照』」,他補充道。

然後,研究人員結合了70萬張二維快照,創建了一個三維影像,精確地展示了胰島素與受體結合時的樣子。

勞倫斯說:「正是在那個時候,我們知道我們擁有開發改良胰島素療法所需的資訊,這種療法可以確保細胞做出正確反應,並執行降低血糖水準所必需的功能。」。

為什麼這項研究很重要

希望這一發現能使製藥公司改善合成胰島素目前在體內的功能。

理想情況下,這將減少低血糖和高血糖的幾率,使合成胰島素的功能更像沒有糖尿病的人胰腺產生的胰島素。

任何患有糖尿病的人服用胰島素麵臨的最大挑戰之一是,即使比需要量多一半,也會導致低血糖或低血糖。

確定需要服用多少胰島素以及何時服用是一個複雜的估計。這是基於碳水化合物、脂肪、蛋白質、運動、壓力,以及最近注射胰島素後,這些物質對血液中仍活躍的胰島素的貢獻。

變數——包括活動、壓力、月經周期、腎上腺素、咖啡因和一些藥物(如類固醇)——會迅速影響胰島素需求。但是目前的胰島素供應不足以快速或精確地補償這些日常變數。

這種對胰島素如何觸發細胞反應和降低血糖的新理解會導致糖尿病患者更好的胰島素治療嗎?

一些告誡

一些專家對此表示懷疑。

「這種類型的發現增加了關於胰島素是如何工作的知識,」加裡·申納,MS,CDE,認證糖尿病教育家和《像胰腺一樣思考》一書的作者,告訴健康熱線。「結合其他研究,它可以導致對糖尿病背後的機制有更深入的了解。"

但是,患有1型糖尿病超過30年的Scheiner懷疑,僅僅這項研究就能極大地改變今天製造的胰島素選擇。

「說這將導致更好的治療,至少在短期內是一個飛躍,」他說。「為了有效控制葡萄糖水準,我們仍然需要在適當的時間向適當的組織輸送適量的胰島素……這完全是另一回事。"

根據健康線的diabetestsmine,目前針對「葡萄糖響應」或「智能」胰島素的研究終於在製藥領域獲得了勢頭和資金。

理想情況下,「智能」胰島素只有在血糖升高時才會激活和降低血糖,有望防止低血糖事件的風險。

然而,世界製藥巨頭,包括諾和諾德、默克、賽諾菲和禮來公司,遠沒有進行人體試驗,也沒有向美國食品和藥物管理局( FDA )提交產品。

儘管如此,勞倫斯相信他最近的研究將大大有助於未來製造的胰島素,使其更接近人體的胰島素。

「展望未來,製藥公司將能夠利用我們的數據作為設計優化人體胰島素攝入的治療方案的『藍圖』。」他說。


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