科学家们通过小鼠、迷你猪以及实验室培养的人类皮肤样本，展示了一种局部胰岛素治疗的新方法。长期以来，人们认为这是不可能的，因为胰岛素分子较大、亲水性强，难以穿透皮肤表面的油脂层。
由中国浙江大学牵头的研究团队指出：“这种皮肤可穿透的聚合物有望实现非侵入性的胰岛素递送，减轻糖尿病患者频繁皮下注射的负担，同时也可能为其他蛋白质和肽类药物提供安全便捷的经皮递送方式。”
皮肤递送药物有诸多优势：在家即可操作，无痛，药物释放平稳。然而，皮肤本身是强大的屏障，保护身体免受外界有害物质侵害。皮肤最外层的角质层由多层死皮细胞和脂质组成，这对药物分子是天然障碍。
传统外用药物通常为小分子，易穿透皮肤并与脂质相互作用。而胰岛素分子体积大，亲水性强，难以通过脂质层，因此无法自然进入体内。
研究人员注意到皮肤具有pH梯度：表层微酸性，深层趋向中性。这一特性被用于设计新的递送系统，使胰岛素能够顺利穿透皮肤屏障。
他们使用了一种名为聚[（N-氧化物-N，N-二甲氨基）甲基丙烯酸乙酯]（OP）的聚合物，该聚合物可随pH值变化改变性质。实验显示它生物相容性良好。在酸性皮肤表面，OP带正电荷，可附着在皮肤脂质上；而在接近中性的皮肤深层，它失去电荷，释放药物，使胰岛素顺利进入体内。
研究人员将胰岛素与这种聚合物形成OP-I共轭物。实验结果显示，在人类皮肤模型和糖尿病小鼠中，OP-I递送胰岛素的效果明显优于单独胰岛素或传统聚合物PEG。
在小鼠实验中，使用OP-I治疗仅一小时内血糖即可恢复正常，并保持平稳12小时。随后在迷你猪实验中，血糖在两小时内恢复正常，也保持稳定12小时。
进入体内后，OP-I会积累在肝脏、脂肪和骨骼肌等关键组织，细胞吸收后释放胰岛素，激活胰岛素受体，促进葡萄糖吸收和代谢，其效果与注射胰岛素相当，且作用更平稳、持久。研究未观察到明显炎症或副作用，但仍需进一步人体临床验证。
这项研究显示，频繁注射胰岛素的时代可能即将结束。此外，该递送系统还可适用于肽类、蛋白质及核酸等大分子药物，具有广泛应用前景。研究团队表示：“OP共轭体为生物大分子的经皮递送提供了全新策略，值得未来深入探索。”
本文译自：sciencealert .由olaola编辑发布