カルシウム枯渇を介したプロテアーゼ阻害と頂端結合コンプレックスの分解は、経口インスリン送達のためのEGTA結合キャリアを介して分解します

カルシウム（Ca（2+））は、腸のプロテアーゼ活性を維持し、上皮バリア機能を維持する頂端接合部（AJC）の形成において重要な役割を果たします。エチレングリコール四酢酸（EGTA）は、Ca（2+）特異的なキレート剤です。酵素阻害と傍細胞透過促進の増強が必要な領域でこのキレートルの濃度を維持するために、この研究では、ポリ（γ-グルタミン酸） - エグタコンジュゲート（γPGA-EGTA）を合成して、キトサン（CS）とナノ粒子（NP）を形成しました。経口インスリン送達。分子動的（MD）シミュレーションの結果は、Ca（2+）イオンが窒素原子、エーテル酸素原子、および[Ca（EGTA）]]（2-）のカルボン酸酸素原子に特異的にキレート化される可能性があることを示しています。Ca（2+）をキレート化することにより、γPGA-EGTAは、ラットから分離された腸管のプロテアーランドに対する有意なインスリン保護効果を付与しました。さらに、γPGA-EGTAによるカルシウム枯渇は、CACO-2細胞単層のAJC成分のエンドサイトーシスを刺激する可能性があり、AJCの可逆的な開口部につながり、したがって傍細胞透過性が増加しました。生体分布研究で実行された単一光子排出量コンピューター断層撮影画像は、心臓のCS/γPGA-EGTA NPSによって経口供給された（123）I-Insulin、大動脈、腎皮質、腎骨盤、肝臓を明確に示しています。糖尿病ラットにおける長期の低血糖効果。上記の結果は、このγPGA-EGTAコンジュゲートが経口インスリン送達の有望な候補であることを確認しています。

Calcium (Ca(2+)) has a crucial role in maintaining the intestinal protease activity and in forming the apical junctional complex (AJC) that preserves epithelial barrier function. Ethylene glycol tetraacetic acid (EGTA) is a Ca(2+)-specific chelating agent. To maintain the concentration of this chelator in areas where enzyme inhibition and paracellular permeation enhancement are needed, this study synthesized a poly(γ-glutamic acid)-EGTA conjugate (γPGA-EGTA) to form nanoparticles (NPs) with chitosan (CS) for oral insulin delivery. The results of our molecular dynamic (MD) simulations indicate that Ca(2+) ions could be specifically chelated to the nitrogen atoms, ether oxygen atoms, and carboxylate oxygen atoms in [Ca(EGTA)](2-) anions. By chelating Ca(2+), γPGA-EGTA conferred a significant insulin protection effect against proteases in intestinal tracts isolated from rats. Additionally, calcium depletion by γPGA-EGTA could stimulate the endocytosis of AJC components in Caco-2 cell monolayers, which led to a reversible opening of AJCs and thus increased their paracellular permeability. Single-photon emission computed tomography images performed in the biodistribution study clearly show the (123)I-insulin orally delivered by CS/γPGA-EGTA NPs in the heart, aorta, renal cortex, renal pelvis and liver, which ultimately produced a significant and prolonged hypoglycemic effect in diabetic rats. The above results confirm that this γPGA-EGTA conjugate is a promising candidate for oral insulin delivery.