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  糖尿病是一種以高血糖為特征的慢性代謝疾病，目前治療方法主要是皮下注射胰島素和口服降糖藥，但存在頻繁注射、胰島素抵抗、低血糖、血糖失控等問題，給患者帶來諸多不便，因此亟需不打胰島素、不吃降糖藥糖尿病新療法。

  2017年，杜建忠教授課題組提出了“以糖控糖”新概念。該課題組設(shè)計(jì)了一種基于糖聚合物及糖結(jié)合蛋白的可“呼吸”糖的囊泡（也稱為納米“糖海綿”），它能在血糖濃度升高時(shí)自動(dòng)“吸入”葡萄糖并存儲(chǔ)起來，而在血糖濃度降低時(shí)自動(dòng)“呼出”葡萄糖，從而維持血糖穩(wěn)定，即“以糖控糖”（J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7640-7647; C & EN 2017, 95, 9）。

  最近，他們又構(gòu)建了第二代“以糖控糖”囊泡（如圖1）。該囊泡是通過苯硼酸糖聚合物PEO-b-P(CMA-stat-AAPBA-stat-AGA)自組裝形成的。其中，苯硼酸嵌段AAPBA與葡萄糖及含糖嵌段AGA的動(dòng)態(tài)結(jié)合作用賦予了囊泡的吸糖、釋糖特性；含糖嵌段AGA還可以增強(qiáng)囊泡的生物相容性；光交聯(lián)嵌段CMA可延長囊泡的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間。該囊泡像人工肝臟一樣，可實(shí)現(xiàn)葡萄糖的動(dòng)態(tài)置換：當(dāng)外界葡萄糖濃度升高時(shí)，囊泡吸入葡萄糖，并將其存儲(chǔ)在囊泡中（表現(xiàn)為溶脹）；當(dāng)外界葡萄糖濃度降低時(shí)，囊泡釋放葡萄糖（表現(xiàn)為收縮）。

圖1. 第二代“以糖控糖”囊泡的設(shè)計(jì)思想及其血糖調(diào)控性能

  體外實(shí)驗(yàn)表明，該囊泡調(diào)控葡萄糖過程中伴隨著明顯的粒徑變化，其攝取和釋放葡萄糖的臨界濃度約為100 mg / dL，這與正常人血糖水平（70~110 mg / dL）相符合（圖2）。

  體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，該囊泡對(duì)2型糖尿病小鼠具有良好的長效血糖調(diào)控作用，注射一次可維持正常血糖水平30 h，并在70 h內(nèi)仍有療效，且具備較低的生物毒性（圖3）。

圖2. “以糖控糖”囊泡的血糖調(diào)控行為

圖3. “以糖控糖”囊泡的體內(nèi)降糖實(shí)驗(yàn)及組織切片分析結(jié)果

  與第一代“以糖控糖”囊泡相比，第二代囊泡不需要糖結(jié)合蛋白的輔助，生物相容性得到提升，制備過程也大為簡化。

  這一成果以“Controlling blood sugar levels with a glycopolymersome（以糖控糖）”為題發(fā)表在英國皇家化學(xué)會(huì)權(quán)威期刊《Materials Horizons》(Mater. Horiz. 2019, DOI: 10.1039/C9MH00625G; IF 14.356)上。同濟(jì)大學(xué)博士生蕭雨芬和碩士生胡宇是論文的共同第一作者，杜建忠教授為通訊作者。

  論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/MH/C9MH00625G#!divAbstract

  杜建忠教授課題組主頁：https://jzdu.#edu.cn/