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題圖 | Pixabay
撰文 | 宋文法
通過皮膚輸送藥物,一直是藥物遞送領域的理想方式之一,具有便捷、無痛、可避免藥物在胃腸道被破壞等巨大優勢,對于需要長期、頻繁給藥的慢性病(如糖尿病)而言,具有重要意義。
然而,皮膚具有天然屏障,尤其是其最外層的角質層,這道屏障能有效阻止外界物質侵入,同時也將絕大多數大分子藥物(如胰島素)拒之門外。
目前,皮下注射是糖尿病的標準治療方法,也是維持生命的必要手段。但這種方法存在疼痛、針頭恐懼、皮膚并發癥等問題。因此,開發非侵入式的胰島素遞送系統具有重要意義。
2025年11月19日,浙江大學研究團隊在"Nature"期刊上發表了一篇題為" A skin-permeable polymer for non-invasive transdermal insulin delivery "的研究論文。
研究顯示,研究團隊開發了一種名為OP的聚合物,它能在不破壞皮膚屏障的情況下高效穿越皮膚各層結構,將胰島素等大分子藥物高效遞送入血液循環。
此外,將OP與胰島素結合制成OP-I,在小鼠和迷你豬模型中,只需將其涂抹于皮膚,即可高效遞送胰島素,快速、持久地降低血糖至正常水平,效果與皮下注射相當。
研究指出,這項技術首次為大分子藥物提供了真正非侵入、無痛且高效的皮膚遞送藥物方案,有望徹底改變糖尿病患者的治療方式,開啟一個全新的無創、無痛給藥時代。
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圖:論文截圖
在這項研究中,研究人員設計了一種名為OP的聚合物,其分子量約為4.5 kDa,通過體內外實驗,測試了OP及其與胰島素結合物OP-I皮膚滲透能力、降糖效果、安全性和分子機制。
結果發現,OP能夠快速穿越多層皮膚結構進入血液循環,涂抹后可在30分鐘內滲透皮膚并進入血液,4小時內遍布皮膚各層。
接下來,研究團隊通過化學方法將OP與胰島素結合制成OP-I,分析了OP-I胰島素活性的保持、皮膚滲透能力以及降糖效果。
動物實驗顯示,OP及OP-I均表現出卓越的皮膚滲透能力,且OP-I顯示出快速、持久、可控的降糖效果。
在1型糖尿病小鼠模型中,OP-I能夠快速降低血糖水平至正常范圍,并維持正常水平長達12小時。在迷你豬模型中,OP-I同樣表現出良好的降血糖效果,且效果呈劑量依賴性,在29 U/kg的劑量下即可實現血糖正常化,效果與皮下注射相當。
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OP-I對小鼠和迷你豬的降糖作用(圖:論文截圖)
安全性方面,OP-I未引起皮膚刺激或損傷,也未對血液細胞計數、生化參數或肝腎功能產生不良影響。
從機制上來講,OP-I能夠在皮膚表面的酸性環境中與角質層脂質結合,并在真皮層中性環境中通過細胞膜間“跳躍”式擴散,最終進入循環系統。
研究指出,這項研究不僅為胰島素的無創遞送提供了可行方案,也為蛋白質、多肽、核酸等大分子藥物的透皮遞送開辟了新路徑。此外,OP技術具有廣泛的適用性,未來或可用于激素治療、疫苗遞送、免疫療法等多個領域。
綜上,這項研究顛覆了皮下注射百年歷史,首次實現了無創皮膚條件下的非侵入式、無痛、可控且高效的胰島素遞送方案,這一技術有望徹底改變糖尿病患者的治療方式,開啟一個全新的無創、無痛給藥時代,也為多種疾病的治療提供了新的可能性。
參考文獻:
https://doi.org/10.1038/s41586-025-09729-x
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