近期，美国宾夕法尼亚大学的研究人员在国际学术期刊《生物材料》上发表论文说，他们培育出一种转基因莴苣，长出的叶子含有可转化成胰岛素的物质，制成粉末口服可有效降低糖尿病小鼠的血糖水平。

△该研究论文发表在《生物材料》上 

临床研究表明，通过胰岛素笔注射会导致胰岛素快速到达血液，从而可能导致低血糖或血糖水平低于健康范围。自动胰岛素泵可以提供精确的胰岛素并将这种风险降至最低，但价格昂贵，而且全世界只有一小部分糖尿病患者可以使用。由宾夕法尼亚大学牙科医学院的Henry Daniell领导的这项新研究，基于植物的口服胰岛素可以解决这些缺点。 

转基因“植物性胰岛素”降血糖更平缓 

据介绍，研究人员使用一种名为“基因枪”的技术，将人胰岛素基因植入莴苣细胞的基因组，由此得到的莴苣叶片中，人胰岛素基因表达很活跃，能够产生大量的胰岛素原。胰岛素原是胰岛素的前体分子，能裂解产生胰岛素。 

这些转基因莴苣叶片被冻干并磨成粉末，在动物实验中喂食给血糖水平很高的糖尿病小鼠，其血糖水平在15分钟内开始下降，变化曲线比传统胰岛素注射导致的下降过程要平缓。 用传统胰岛素注射治疗的小鼠血糖水平急剧下降，导致低血糖。

△当前胰岛素疗法和植物基疗法 

研究人员认为，这种口服粉末中的植物细胞壁能保护有效物质免遭胃酸等破坏，进入肠道后，植物细胞壁在微生物作用下分解，释放出的胰岛素通过肝肠相互作用进入肝脏，从而平缓生效。与传统的胰岛素注射方式可能会导致血糖快速下降到低于健康水平相比，这种口服方式导致低血糖的风险较小。 

Daniell说：“低血糖风险是当前输送系统的最大缺点之一，甚至可能导致昏迷。我们口服的胰岛素含有所有三种蛋白质，并直接输送到肝脏。它的作用就像天然胰岛素一样，可以最大限度地降低低血糖的风险。” 

生产成本更低，降低用药成本

这种转基因“植物性胰岛素”与以传统方式生产胰岛素有很大不同，传统方式涉及在细菌或酵母细胞中培养激素，这是一个昂贵的过程，需要纯化和低温运输和储存。Daniell的生产方法消除了对昂贵、复杂的实验室设备的需求，并产生了一种在室温下储存稳定的产品。 

莴苣叶粉末生产成本较低，能在常温下保存，如果得到应用，可以降低糖尿病患者的用药成本，使缺乏冷链运输和储存条件地区的患者受益。

当前的胰岛素药物（例如通过胰岛素笔注射）存在低血糖风险，而胰岛素泵提供的精确药物输送需要非常昂贵的硬件。目前的机器成本约为6500美元，使用寿命为三到四年。 

还将在动物和人类中开展进一步试验 

虽然小鼠研究的结果非常有希望，但要让这种方法使糖尿病患者受益还需一段时间。研究人员计划在更大型的动物和人类中开展进一步试验，以将这种产品推向临床应用。首先是糖尿病犬，然后是人类。 

“很多狗都患有糖尿病，主人必须每天在家注射3次胰岛素，”Daniell说。 “我们过去曾对患有血友病或心脏病的狗进行过犬类研究，我们知道如何将植物粉末混合到它们的食物中并添加一些培根风味，他们当然会喜欢它。” 

“有了这个给药方式，我们改变了整个模式，而不仅仅是胰岛素，”他补充道。 “我在一个发展中国家长大，看到人们因为买不起药物或疫苗而死去。对我来说，医疗保健的可负担性和全球可及性是我工作的基础。 在这种情况下，我们在显着改进的同时让胰岛素变得更实惠。 患者可以以更低的成本获得更好的药物。”  

参考文献：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961223001503