ACS Pharmacol & Transl Sci：糖尿病治疗迎来智能升级！新型“双激素蛋白”实现血糖自主调节

来源：100医药网 2025-10-11 16:48

目前，全球有超过5.4亿成年人患有，其中约5-10%为患者，这些患者每天都要在高的钢丝上行走，胰岛素过量可能导致致命的低血糖，剂量不足又会引发并发症，这种精细平衡如同 代谢杂技 让患者身心俱疲。

近日，一篇发表在国际杂志ACS Pharmacology Translational Science上题为 Ultrastable Insulin-Glucagon Fusion Protein Exploits an Endogenous Hepatic Switch to Mitigate Hypoglycemic Risk 的研究报告中，来自印第安纳大学医学院等机构的科学家们通过研究开发出一种革命性的 智能胰岛素 ，即一种将胰岛素与胰高血糖素融合于一体的蛋白质分子。这种设计巧妙的蛋白质能根据血糖水平自动切换工作模式，在动物实验中展现出卓越的血糖调节能力。

人体的肝脏本就是一个精妙的血糖调节器，在高血糖时优先响应胰岛素信号，在低血糖时则转向胰高血糖素信号，研究人员从这一自然机制中获得灵感。Michael A. Weiss教授解释道，与其与身体对抗，不如与身体合作。我们设计的融合蛋白模仿了肝脏的这种双向调节能力，在高血糖时发挥降糖作用，在低血糖时则启动升糖机制。这种思路打破了传统的单一维度，从 单向调节 升级为 双向智能调节 。

巧妙的 二合一 结构

这种融合蛋白的设计充满智慧：1）胰高血糖素部分通过Lys13-Glu17内酰胺桥稳定增强了 螺旋结构；2）胰岛素部分采用缩短C结构域的单链设计提升了稳定性；3）整体结构经过精心校准，确保两种激素活性平衡且互不干扰；这就像给蛋白质装上了智能开关，其能读懂身体的血糖信号并自动选择执行降糖还是升糖任务。

除了智能调节，这种新型蛋白质还解决了糖尿病治疗的两个痛点：1）卓越的稳定性：在37 C下持续振荡数周仍保持稳定，无需冷藏保存；2）简化治疗方案：单一分子替代两种激素分别注射的复杂方案。对于全球约1亿需要的患者而言，无需冷链储存意味着更低的成本和更广泛的药物可及性，特别是在资源有限的地区。

动物实验：证明概念的有效性

在大鼠实验中，研究人员通过持续静脉输注模拟基础胰岛素治疗，结果显示：1）融合蛋白在控制高血糖方面与传统胰岛素相当；2）在低血糖条件下能有效促进内源性葡萄糖生成；3）双重激素活性在体内得到完美体现。

值得注意的是，这种治疗效果不依赖于外部监测设备或复杂算法，完全依靠分子自身的智能设计。尽管成果令人振奋，但这只是漫长研发道路的第一步， 研究人员计划开发两种剂型：1）周效制剂：每周注射一次，提供基础血糖保护；2）速效制剂：用于胰岛素泵，实现更精细的即时调节。

这项研究代表着糖尿病治疗范式的转变，即从机械替代转向智能模仿；当治疗药物能像健康胰腺那样感知并响应身体需求时，糖尿病患者或许终将告别每日的血糖焦虑，并迎来更自由、更安全的生活。随着这项技术的进一步发展，我们距离真正的 智能胰岛素 时代正越来越近，那一天，糖尿病治疗将不再是不断地纠正偏差，而是让身体重新获得它本应有的平衡智慧。（100yiyao.com）

参考文献：

Nicolas Varas，Mark A. Jarosinski，Yen-Shan Chen, et al. . ACS Pharmacology Translational Science. doi:10.1021/acsptsci.5c00362