研究发现能够控制胰岛素的自组装性质

糖尿病是对人体危害很大的慢性疾病，目前尚无法*，如果未得到治疗或者治疗不当，会引起严重的并发症甚至一些致命的后果。胰岛素注射是治疗糖尿病的有效手段，可以帮助患者过上几乎正常的生活。但这种方法也存在问题，胰岛素剂量控制不好会导致低血糖等严重的不良反应，如何保证胰岛素的均匀释放是药物学家一直想解决的问题。

哥本哈根大学化学系Knud J. Jensen教授团队与丹麦技术大学以及诺和诺德公司的研究人员的一项新的研究，为这个问题找到了一个新的解决方案。他们找到了设计新的基于胰岛素药物的方法，能为1型糖尿病患者提供更加个性化、副作用更小的药物。（Construction of Insulin 18-mer Nanoassemblies Driven by Coordination to Iron(II) and Zinc(II) Ions at Distinct Sites.

 Angew. Chem. Int. Ed., DOI: 10.1002/anie.201509088）

Knud J. Jensen教授。图片来源：news.ku.dk

天然胰岛素会组装成均匀的六聚体网格状结构。设计胰岛素药物的zui大挑战是创造同样均匀的纳米结构，胰岛素被组装的越均匀，它们的释放速率就越稳定，且释放的量就越可预测。

“我们已经发现修饰胰岛素分子的一种全新的方法，这对3500万糖尿病患者至关重要。我们对此开心的不得了，”Jensen教授说。他们把联吡啶（Bipyridines）加在每个胰岛素分子（下图B三角）的末端，作为人造金属离子结合位点（下图B红色）。胰岛素会通过锌离子（ZnII，下图B绿色）自组装成六聚体，而联吡啶对亚铁离子（FeII，下图B蓝色）有更高的亲和性，会将三个胰岛素六聚体聚合起来形成三聚体。由此，化学家可以很地控制胰岛素的装配，得到理想的纳米结构。

研究人员使用原子力显微镜和小角X射线散射对这种胰岛素的纳米结构进行了研究，结果证明了化学家们的推测。另外，研究人员在大鼠身上测试了这种新型胰岛素，结果表明大鼠的血糖水平稳定下降，这让Jensen教授对这种新方法感到非常乐观。

“实验证明，我们可以影响胰岛素的组装方式；实验也证明，胰岛素随后可以被释放。当然，在我们将这种纳米胰岛素转化为药物之前仍需要开展大量的工作。”Jensen说，“因为我们能够控制胰岛素的自组装性质，我相信这种方法也可以用来设计具有更多特性的胰岛素。”