昝兴杰等具有增强的生物催化级联反应的 pH 响应性六组氨酸金属组装体

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糖尿病是一种慢性疾病，其主要病理特征是血糖升高。当血糖长时间处于不受控制的状态时，会对许多身体系统造成严重损害，尤其是神经和血管。根据国际糖尿病联合会的报告，2021年全球约有5.36亿成年人患有糖尿病，预计到2045年将达到7.832亿。在过去的几十年里，为获得胰岛素（Ins）的长效释放，相关学者在改善Ins制剂方面做出了重大努力，包括构建Ins类似物、化学修饰的长效胰岛素和Ins自组装存储库。我院昝兴杰团队提出了一种葡萄糖响应性Ins递送系统，将葡萄糖氧化酶（Gox）、过氧化氢酶（CAT）和Ins共封装到六聚组氨酸（HmA）中形成HmA@GCI颗粒，该方案显示出被封装蛋白（GOx、CAT和Ins）的高负载率，并增强了GOx和CAT的生物催化活性。将HMA@GCI注射到T1D小鼠皮下时，葡萄糖被催化成葡萄糖酸和H2O2。随着葡萄糖酸的生成，局部pH降低，导致HmA颗粒的崩解及Ins释放。同时，有毒副产物H2O2被CAT催化成氧气和水。GOx和CAT之间生物催化级联反应效率的提高降低了GOx有毒副产物对细胞的伤害。结果表明，该策略可以通过单次皮下注射维持5天以上的正常血糖状态，具有良好的降血糖效果和生物相容性，连续注射24天以上未检出免疫原性和全身生物毒性，有望成为葡萄糖介导的胰岛素经皮给药在T1D治疗中的智能递送载体。

        相关论文“pH-Responsive Hexa-Histidine Metal Assembly (HmA) with Enhanced Biocatalytic Cascades as the Vehicle for Glucose-Mediated Long-Acting Insulin Delivery”发表于Advanced Science (IF:17.521)。原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202301771。我院硕士生周思洁为第一作者，昝兴杰研究员、汤思成研究员、李娜研究员为论文共同通讯作者。此研究得到国科温州研究院启动基金（基金号WIUCASQD2019009和WIUCASQD2021046）和温州市科技项目（基金号2021HZSY0069, ZG2021033）的资助支持。
       文章来源：温州研究院