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你能想象未来的糖尿病治疗会如此简单,只需贴一张小小的皮肤贴片吗?这一切听上去似乎像出现在科幻小说中,但事实是,最新的科学进展已经让这一梦想有了可能。
基因疗法和细胞疗法正在个性化医疗领域中崭露头角。但在这些前沿疗法中,如何精准控制药物的生产和释放却是个挑战。2025年2月14日,《自然·生物医学工程》期刊上发表了一项引人注目的研究:瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员开发出一种称为“基因开关”的创新系统。令人惊讶的是,他们使用的“开关”是已有百年历史的硝酸甘油贴片。通过这种贴片,他们能够精确控制经过基因工程改造的细胞来按需生产治疗糖尿病的蛋白质——胰高血糖素样肽-1(GLP-1)。这一突破给糖尿病等慢性病的治疗带来了新希望。
在糖尿病小鼠实验中,这种策略展现了非凡的效果:维持小鼠健康血糖水平长达35天,其胰岛素水平和体重也逐步恢复正常。而让人振奋的是,这一疗法并没有带来硝酸甘油可能诱发的心血管副作用。
硝酸甘油贴片,这种传统上用于心脏病治疗的药物,如今有望成为糖尿病治疗的关键。硝酸甘油已有130多年的使用历史,通过转化为一氧化氮发挥作用。科学家们利用这一特点,开发出一个由人类细胞组成的基因开关系统,命名为hNORM。这个系统能在硝酸甘油刺激下,让植入人体的细胞按需生产治疗性蛋白质,比如可以刺激胰岛素分泌的GLP-1,帮助控制血糖。
hNORM系统的核心在于使用人体内自然存在的成分,将硝酸甘油转化为一氧化氮,并激活信号路径,触发治疗性蛋白质的生成。这一设计不仅有效利用了人体内部机制,还规避了外来成分可能引发的免疫反应。
为了验证这种技术,研究者在多个细胞系中测试了hNORM系统的有效性,并将其封装后植入糖尿病小鼠体内,使用皮肤贴片给药。这套系统成功实现了长达35天的GLP-1控制,稳定了小鼠的血糖水平,且没有出现明显的心血管副作用,证明了其安全性。
在实验中,研究者选用了12周大的雄性db/db小鼠,这是一种常用于2型糖尿病研究的模型。猎场中使用的经过改造的人类细胞,能够在一氧化氮信号刺激下分泌GLP-1。研究过程中,每只小鼠皮下植入了数以百万计的封装细胞,随后在植入部位施加不同剂量的硝酸甘油贴片,以激活hNORM系统,推动GLP-1的生成。实验进行了35天,研究人员定期更换贴片并监测小鼠的各项健康指标。
这一基因开关系统为2型糖尿病的治疗提供了全新方法,不仅非侵入性,还展示了广阔的临床应用前景。研究者们相信,这种“贴片开关”的应用潜力远不止糖尿病,未来有望用于多种需要动态调节的疾病。然而,实验室的突破转化为临床应用需要时间和大量资源投入。
或许在不久的将来,治疗糖尿病的过程真的会如使用一张小贴片那么简单。让我们共同期待这一天的到来。
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