葡萄糖氧化酶介導(dǎo)的智能響應(yīng)胰島素遞送的研究進展

楊靜如，馬俞宏，黃德春，錢紅亮，陳 維

（中國藥科大學工學院制藥工程教研室，南京211198）

糖尿病是一種血糖水平異常升高的代謝紊亂類疾病，是人類目前疾病種類中最具有高發(fā)性且普遍的慢性疾病，其伴隨眾多并發(fā)癥導(dǎo)致死亡率非常高［1］。最新研究表明，糖尿病及其并發(fā)癥造成的病死率占總病死率的12%，僅次于心臟病和腫瘤［2］。其特征是由于機體無法產(chǎn)生或使用胰島素而導(dǎo)致的高血糖水平，被確定為主要的醫(yī)學挑戰(zhàn)之一。《全球糖尿病概覽》顯示，全球有4.63億人患有糖尿病，預(yù)計到2045年，這一數(shù)字將超過7億［3］。胰島素給藥是治療1 型和晚期2 型糖尿病的首要策略［4-6］。然而，由于難以控制胰島素的劑量，傳統(tǒng)的直接注射胰島素方式易引發(fā)低血糖，從而導(dǎo)致失明、昏迷、癲癇發(fā)作、腎衰竭、腦損傷甚至死亡［7］。近年來，葡萄糖響應(yīng)性胰島素釋放的治療系統(tǒng)顯示出越來越多的優(yōu)勢，該系統(tǒng)能夠模擬胰島β細胞分泌胰島素的動態(tài)生物過程，維持血糖的穩(wěn)定，實現(xiàn)個體層面的精準醫(yī)療［8］。即將葡萄糖響應(yīng)性組分整合到胰島素分子或胰島素傳遞系統(tǒng)中，在人體循環(huán)系統(tǒng)中建立“人工胰島”，它能感知血糖水平的升高或降低，并對其做出反應(yīng)，使其根據(jù)血糖水平自動、連續(xù)控制胰島素釋放量，稱為閉環(huán)智能胰島素遞送系統(tǒng)。目前，構(gòu)建葡萄糖響應(yīng)型胰島素傳遞系統(tǒng)的主要葡萄糖感應(yīng)部分包括葡萄糖氧化酶（GOx）、苯基硼酸（PBA）和葡萄糖結(jié)合分子（如ConA）［9-10］。其中，GOx已成為生物領(lǐng)域內(nèi)一種十分重要的功能性酶，具有高度的葡萄糖特異性及快速響應(yīng)性，成為閉環(huán)胰島素遞送的研究熱點。……