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        將2型糖尿病藥物捆綁在一起可提高聯合治療的功效

        北卡羅萊納州杜倫市-杜克大學的生物醫學工程師表明,當藥物通過熱敏性系鏈連接而不是簡單地同時給藥時,兩管齊下的2型糖尿病治療的功效會提高。組合分子由彈性蛋白樣多肽(ELP)接頭形成,當在皮膚下注射時,該接頭形成凝膠樣貯庫,隨著時間的流逝,它會緩慢溶解并釋放出活性藥物。

        這種新穎的方法具有通常規定的2型糖尿病藥物胰高血糖素樣肽1(GLP-1)和引人注目的候選藥物成纖維細胞生長因子21(FGF21),它們共同在糖尿病小鼠中產生嚴格的血糖控制和有效的體重減輕。加上ELP的緩釋功能,單次注射效果持續超過一周。

        因為短肽GLP-1和大折疊蛋白FGF21是這樣的不同化合物,所以這些發現表明,這種聯合藥物設計方法可以應用于糖尿病以外的疾病治療。

        該結果于8月26日在線發表在《科學進展》雜志上。

        加州大學伯克利分校的博士后Caslin Gilroy說:“在新興的多功能單分子糖尿病藥物設計領域,研究人員主要將大小,結構和功能相似的藥物結合在一起。”同時在杜克大學(Duke)獲得生物醫學工程博士學位。“能夠將結構上不同的藥物組合成一個分子,同時保持每種藥物的生物活性和穩定性是一項巨大的技術成就。”

        2型糖尿病是一種進行性疾病,人體組織對胰島素的作用產生抵抗力,胰島素調節著糖從血流到細胞的運動。當這個經過精心調校的系統崩潰時,血糖水平仍會有毒地升高,并可能導致一系列嚴重的并發癥。盡管存在許多治療選擇,但單一藥物很少能夠治療晚期病例。常規藥物會隨著時間的流逝而失去效力,并經常引起體重增加,體重增加本身會促進胰島素抵抗并加劇疾病。

        越來越多的藥物基于GLP-1,GLP-1是飯后從腸道釋放的天然肽。GLP-1治療可增強胰腺中胰島素的釋放,同時促進體重減輕。然而,高劑量的GLP-1有時對于維持健康的血糖水平是必需的,已引起胃腸道不適。研究人員正在探索將GLP-1與其他藥物策略配對的組合療法,以最大程度地控制血糖,最小化副作用并增加體重減輕。

        雖然大多數藥物組合都包含與GLP-1,Gilroy和Ashutosh Chilkoti相同家族的小肽,但杜克大學生物醫學工程學的Alan L. Kaganov杰出教授選擇與FGF21合作。FGF21是一種代謝激素,可調節人體組織內的胰島素敏感性,能量消耗和脂肪代謝。

        吉爾羅伊說:“ FGF21通過與GLP-1不同的機制發揮作用,我們推測這兩種藥物可以很好地互補。”“ GLP-1增加胰腺的胰島素分泌,而FGF21增強人體對胰島素的反應。GLP-1減少食物攝入,而FGF21幫助燃燒更多的卡路里。”

        但是,研究人員決定將GLP-1和FGF21連接在一起成為一個分子,而不是簡單地同時向糖尿病小鼠注射兩種藥物。這種組合療法的方法具有幾個優點。單個分子在體內如何分散,作用于目標組織并最終被清除方面更具可預測性。單一藥物也對開處方的醫生和患者有益,因為它減少了用藥負擔并簡化了治療方案。FDA批準單一藥物的過程比混合藥物更為直接。

        但是,GLP-1和FGF21都是基于肽的藥物,在很大程度上依賴于形狀和表面功能。拴系兩者而不干擾任何一個都說起來容易做起來難。

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