糖尿病は世界中で 4 億人以上が罹患しており、公衆衛生上の大きな負担となっています。 糖尿病患者はインスリンをほとんど、またはまったく分泌しないため、血糖値の調節が困難になります。 1922 年にインスリンが糖尿病治療に初めて適用されてから 100 年以上が経過しましたが、インスリンは経口投与が難しく、注射または埋め込みポンプが必要です。 糖尿病患者は、毎日複数回のインスリン注射を必要とする場合があり、そのような頻繁な注射は患者に追加の痛みを引き起こします.
さらに、集中的なインスリン注射は、不十分なコンプライアンス、組織感染、および脳損傷、てんかん、意識喪失、さらには死に至る可能性のある低血糖のリスクの増加にもつながる可能性があります. したがって、インスリン管理のための便利で効果的な方法が緊急に必要です。
経口インスリンは理想的な方法ですが、腸に吸収されて血液に入る前に、胃の中で過酷な環境によって分解されます。 さらに、インスリンは生体高分子であり、タイトな上皮細胞と粘液層によって形成される腸のバリアも、インスリンの吸収をさらに妨げます。
最近、Southern Medical University の Tu Yingfeng のチームは、中山大学の Peng Fei と共同で、ACS Nano ジャーナルに「インスリンの経口送達のための Micromotor Based Mini-Tablet」というタイトルの研究論文を発表しました。
この研究では、過酷な胃腸消化環境と粘膜バリアシステムを克服できるインスリンを積極的に送達する経口利用可能なマイクロモータータブレットを開発し、マグネシウムベースのマイクロモーターが結腸の部位で水素気流を放出し、より長期間の血糖値制御を可能にします。 さらに、この技術は、他の生体高分子のバイオアベイラビリティを改善するために使用でき、幅広い用途があります。
消化器系の一部である結腸は、粘膜層が薄く、上皮細胞の配列が緩く、消化状態が穏やかです。 経口インスリン投与の以前の試みは、結腸上皮細胞へのインスリンの受動的拡散に依存するマイクロキャリアまたはナノキャリアで胃酸からインスリンを保護しながら、実際にはうまく機能しませんでした.
この研究では、研究チームによって開発されたインスリンを充填したミニ錠剤は、小さな化学「マイクロモーター」と、大腸へのインスリンの安全かつ効果的な送達を実証する前臨床試験を備えていました.
錠剤を作るために、チームはマグネシウム粒子をインスリン含有溶液とリポソームの層で覆った. 次に、粒子を重曹と混合し、長さ約 3 mm の小さな錠剤に圧縮し、錠剤を胃酸から保護するためにエステル化されたデンプン溶液で覆い、そのまま結腸に運びました。
錠剤が結腸で分解されると、マグネシウム粒子が水と反応して水素の泡の流れを生成し、それがマイクロモーターのように、インスリンを結腸粘膜に押し込んで吸収します。
最近、マグネシウムベースのマイクロモーターが広く使用されているのは、局所的な体液の下で継続的に水素の泡を生成し、結腸でのインスリンの取り込みと吸収を促進する強力な駆動力を生み出し、インスリンの経口バイオアベイラビリティを改善するためであると研究チームは述べています。 .
糖尿病ラットモデルのチームは、経口インスリンミニピルをテストし、マグネシウムベースのマイクロモーターの急速な動きの結腸局所水環境によって引き起こされ、結腸粘膜をさらに強化することにより、糖尿病ラットの血糖値を大幅に低下させることができることを発見しました浸透性とインスリンの能動的送達、5時間以上の血糖値の安定性。 この新しいインスリン送達技術を使用すると、血糖値をインスリン注射とほぼ同じくらい低く維持できます。
さらに多くの作業を行う必要がありますが、この研究はインスリン投与のタイミングを短縮し、コンプライアンスを向上させ、経口インスリンの実現可能性を実証し、従来の注射剤から経口剤への開発における具体的なステップを表しています. さらに、マグネシウムベースのマイクロモーターは、生物医学分野での有望なアプリケーション向けに、簡単に調整可能で生分解性です。
