血液グルコース調節のためのインテリジェントグルコース応答スイッチによるインスリンの経口送達

背景：糖尿病の従来の治療には通常、正常血糖症を維持するために頻繁なインスリン注射が必要です。これは痛みを伴い、血糖コントロールを達成するのが困難です。 結果：これらの問題を解決するために、バイオ接着能力を備えた非侵襲的で痛みのない経口送達ナノ粒子システムは、両親媒性2-ニトロイミダゾール-L-シュステインアルギン酸（Ni-Cys-Alg）コンジュゲートによって開発されました。さらに、血糖調節を強化するために、このナノ粒子システムにおけるインスリンとグルコースオキシダーゼ（GOX）を搭載することにより、刺激に敏感な代謝回転戦略を供給できるインスリンとグルコースオキシダーゼ（GOX）を搭載することにより、インテリジェントなグルコース応答性スイッチを達成しました。in vitroテストでは、インスリン放出挙動は、GOX触媒による高血糖状態に応答して、通常のグルコースレベルで「オフ」に応答して「オン」に切り替えられたことを示しています。さらに、I型I型糖尿病ラットのin vivo検査では、このシステムは有意な低血糖効果を示し、高血糖を回避し、経口投与後最大14時間の間正常範囲を維持しました。 結論：生体接着経口送達モードを備えた刺激に敏感な代謝回転戦略は、糖尿病療法の合成GR-NPの発生の可能性を示しています。これは、口腔経路を介してインテリジェント化するためのタンパク質、低分子薬、および核酸の合理的な設計を提供する可能性があります。

BACKGROUND: The traditional treatment for diabetes usually requires frequent insulin injections to maintain normoglycemia, which is painful and difficult to achieve blood glucose control. RESULTS: To solve these problems, a non-invasive and painless oral delivery nanoparticle system with bioadhesive ability was developed by amphipathic 2-nitroimidazole-L-cysteine-alginate (NI-CYS-ALG) conjugates. Moreover, in order to enhance blood glucose regulation, an intelligent glucose-responsive switch in this nanoparticle system was achieved by loading with insulin and glucose oxidase (GOx) which could supply a stimulus-sensitive turnover strategy. In vitro tests illustrated that the insulin release behavior was switched "ON" in response to hyperglycemic state by GOx catalysis and "OFF" by normal glucose levels. Moreover, in vivo tests on type I diabetic rats, this system displayed a significant hypoglycemic effect, avoiding hyperglycemia and maintaining a normal range for up to 14 h after oral administration. CONCLUSION: The stimulus-sensitive turnover strategy with bioadhesive oral delivery mode indicates a potential for the development of synthetic GR-NPs for diabetes therapy, which may provide a rational design of proteins, low molecular drugs, as well as nucleic acids, for intelligent releasing via the oral route.