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近期，來自丹麥諾合諾德製藥公司（Novo Nordisk）的研究團隊設計出一種新型的胰島素分子，它可以根據血液中的葡萄糖濃度自動調整分子活性，調控胰島素的開關。在動物試驗上，這種「智慧型胰島素」可以有效降低高血糖濃度，同時防止血糖值降得太低。目前相關研究已刊登於《自然》（Nature）期刊中。

根據世界衛生組織（World Health Organization, WHO）的統計，全球的糖尿病患者約有4.22億人，其中有很大一部分患者需要注射胰島素以控制血糖。即使控制血糖對於糖尿病患者來說相當重要，但這也是一件十分困難的任務。儘管胰島素有助於預防許多與高血糖相關的長期併發症，例如心血管疾病、慢性腎臟病、中風和失明，但過量的胰島素卻會導致低血糖，使人們面臨像是意識喪失、癲癇發作，甚至死亡等嚴重的併發症。即使只是輕度或中度的低血糖也會導致焦慮、虛弱和混亂。美國印第安那大學（Indiana University）的生物化學家兼醫師魏斯（Michael Weiss）表示，需要注射胰島素的第一型糖尿病（type 1 diabetes）患者，他們的每週可能會發生幾次血糖過低的情況，導致他們的生活品質受損。

為了解決這項問題，研究人員在過去幾十年來嘗試開發能根據血液中葡萄糖含量，自動調節胰島素活性的系統。其中一個構想是製造一種含有胰島素儲存單元的化合物，當患者的血糖濃度上升時，這些儲存單元便會釋放出胰島素，使血糖恢復到正常的濃度。但這種方法不具可逆性，一旦儲存單元中的胰島素被釋放出來就無法控制。

在本次研究中，諾和諾德團隊設計出一種可以根據血糖濃度開啟或關閉活動的胰島素分子。此分子的開
關由兩部分組成，一個為大環（macrocycle）的環狀結構，以及一個從葡萄糖衍生出的分子——葡萄糖苷（glucoside）。當血糖濃度較低時，葡萄糖苷會與大環結構結合，使胰島素保持閉合、不活躍的狀態。然而，當血糖濃度升高時，糖分子會取代葡萄糖苷並改變胰島素的形狀，進而啟動胰島素的功能。

研究團隊將這種胰島素分子命名為「NNC2215」，並使用豬和大鼠進行此試驗。他們將葡萄糖輸注入豬和大鼠體內，以模擬糖尿病的症狀。研究結果顯示，NNC2215在降低血糖方面與正常的胰島素具有同樣效果，且能防止現有胰島素治療時可能引起的血糖過低現象。美國國立衛生研究院（National Institutes of Health, NIH）臨床化學家薩克斯（David Sacks）認為，這項實驗證實了此方法的可行性，也顯示這種方法值得繼續探索。

不過NNC2215仍然存在一些問題。首先，研究團隊在觀察NNC2215活性時，用於測試的血糖範圍通常超出一般糖尿病者的實際血糖波動範圍，因此未來的研究應該專注於證明NNC2215在更小的血糖範圍內也具有同樣效果，且持續進行調整，期待能提供糖尿病患者更為可靠的治療方案。

新聞來源
Kwon, D. (2024 October 16). ‘Smart’ insulin prevents diabetic highs — and deadly lows. Nature, https://www.nature.com/articles/d41586-024-03357-7