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胰岛素是由胰脏内的胰岛β细胞受葡萄糖、乳糖、核糖等内源性或外源性物质刺激而分泌的一种蛋白质激素，它是机体内唯一能够降低血糖的激素，外源性胰岛素是治疗糖尿病的主要激素。
近年来，随着经济社会的发展，高糖分、高热量的食物逐渐成为当代人餐桌上的主流，这使得糖尿病在全球范围内的发病率越来越高，发病人群越来越年轻。糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，其原因是胰岛素分泌不足，或体内细胞无法有效利用胰岛素。
胰岛素在糖尿病治疗中占据着不可替代的地位，皮下注射是胰岛素的主要给药途径，临床上主要针对的是Ⅰ型糖尿病及Ⅱ型糖尿病中晚期患者主要。然而，皮下注射胰岛素的患者依从性差，会给患者的日常生活带来诸多不便，因此部分患者难以完全按照医嘱去执行；此外，皮下注射胰岛素还可能导致外周高胰岛素血症，从而引起低血糖、肥胖等副作用。
与皮下注射胰岛素相比，口服胰岛素的患者依从性高，是使用最广泛和最易接受的药物递送方式。然而，要实现口给药也是困难重重。胰岛素口服后首先要进入胃肠道，并发挥作用。
胰岛素口服给药在这一过程中面临着两重困境，首先，胰岛素作为一种蛋白质，在经过胃肠道时，会受到胃酸的阻挡，从而大大影响其吸收效率；其次，正常情况下，肝脏处的胰岛素浓度应为外周组织的2-3倍，当胰岛素顺利进入血液之后，如何将胰岛素成功富集在靶部位也是影响口服给药治疗效果的重要因素。
日前，中国科学院上海药物研究所的甘勇团队联合复旦大学魏刚团队提出了一种新型的口服糖尿病递送策略，该策略高效克服了肠黏膜屏障，并精准靶向肝脏，能够有效改善胰岛素的口服治疗效果。该研究以Ligand-switchable nanoparticles resembling viral surface for sequential drug delivery and improved oral insulin therapy为题，发布于11月4日的Nature Communications。
据了解，研究人员受到了病毒独特的表面特性及功能特征的启发，成功设计一种表面配体可转换的病毒仿生型多功能纳米载体(Pep/Gal-PNP)。在口服胰岛素药物后，该载体表面的Pep(可拉伸细胞穿透肽)配体可以模仿病毒表面的蛋白突刺，伸展结构并介导纳米载体有效穿越肠粘膜；在进入体循环后，Pep配体结构折叠，Pep/Gal-PNP表面的Gal(半乳糖，肝脏靶向部分)配体暴露出来并与肝细胞表面的去唾液酸糖蛋白受体(ASGPR)结合，并将胰岛素特异性递送至肝脏发挥作用。
研究团队之后的体内研究结果表明，该载体不仅能够有效降低血糖，还能够促进糖尿病大鼠的肝葡萄糖隔离和糖原储存，其葡萄糖利用率与正常大鼠相似。此外，这项工作为最近纳米载体表面多功能化尝试提供了一种有效的替代方案，有望广泛应用于生物大分子的口服递送和抗肿瘤药物的靶向递送等场景。
资料来源：中国科学院上海药物研究所