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口服递送,最新Nature Biomedical Engineering!

奇物论
2021-10-10


口服胰岛素递送概念的持久性有力地表明了其吸引力。然而,在实践中,口服胰岛素给药一直难以实施,原因有四个

1首先,口服递送的胰岛素需要在胃肠 (GI) 道的降解环境中得到保护。生物分子(包括胰岛素)在功能活性状态下的口服生物利用度最多为 1-2%。
2其次,口服给药的分子需要克服肠上皮细胞屏障以进入血流,需要频繁给药或持续的生物利用度。
3第三,胰岛素需要保持在狭窄的治疗范围内。
4第四,提供胰岛素的目的仅在于实现昼夜血糖控制,而不是同时恢复代谢内分泌功能或长期耐受性免疫。
迄今为止, 还没有有希望的解决方案来解决与胰岛素口服给药和血糖管理期间疾病的潜在逆转相关的多方面挑战。
 
鉴于此,耶鲁大学TarekM. Fahmy等人表明,从胆汁酸聚合物中选择的聚合熊去氧胆酸(pUDCA),可被配制成口服胰岛素的纳米粒,可恢复患有1型糖尿病的小鼠和猪的血糖水平。成果发表在Nature Biomedical Engineering上。

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图|胆汁酸聚合物配制成载药可生物降解纳米颗粒
 
pUDCA可起到作为保护胰岛素的载体和高亲和力胆汁酸受体激动剂的作用,增加了胰岛素的肠道吸收,使肠道巨噬细胞极化为M2表型,并优先积聚在小鼠胰腺中,高亲和力结合胰岛细胞胆汁酸膜受体TGR5,激活胰高血糖素样肽和内源性胰岛素的分泌
 

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图|pBA 纳米颗粒的组成和剂量依赖性胰腺积聚
 
在小鼠体内,pUDCA还可以逆转炎症,恢复代谢功能,延长动物存活时间。当包裹雷帕霉素时,他们延缓了化学诱导胰腺炎症小鼠的糖尿病发病
 

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图|预防 T1D
 
结果表明 pUDCA 通过平行的协同机制起作用,包括保护性运输、识别增强以及代谢和抗炎免疫信号。pUDCA 纳米颗粒的配方从单体 UDCA 开始,以其已建立的药用价值而闻名,然后聚合,并配制成纳米颗粒。聚合和配制步骤扩大了单独使用单体或甚至使用颗粒表面上的单体所能达到的好处。

因此,pUDCA 的功效可能来自多种机制

1)第一个是保护性运输,这有助于改善药代动力学和封装药物的生物分布。改善胃肠道运输:保护胃和增强肠道渗透


2)pUDCA纳米颗粒以高亲和力结合细胞外胆汁酸受体TGR5,并促进GLP-1和内源性胰岛素分泌

3)pUDCA的作用是通过增强多价显示的价性和接近性来介导的。。


综上,可摄取胆汁酸聚合物纳米载体的代谢和免疫调节功能可能为1型糖尿病的预防和治疗提供转化机会。
 

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图|口服后 pUDCA 生物分布、胰腺蓄积和免疫调节的机制
 
参考文献:
Lee,J.S., Han, P., Chaudhury, R. et al. Metabolic and immunomodulatory control oftype 1 diabetes via orally delivered bile-acid-polymer nanocarriers of insulinor rapamycin. Nat Biomed Eng 5, 983–997 (2021).
https://doi.org/10.1038/s41551-021-00791-0




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