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  糖尿病是一種以高血糖為特征的慢性代謝疾病，目前治療方法主要是皮下注射胰島素和口服降糖藥，但存在頻繁注射、胰島素抵抗、低血糖、血糖失控等問題，給患者帶來諸多不便，因此亟需不打胰島素、不吃降糖藥糖尿病新療法。

  2017年，杜建忠教授課題組提出了“以糖控糖”新概念。該課題組設計了一種基于糖聚合物及糖結合蛋白的可“呼吸”糖的囊泡（也稱為納米“糖海綿”），它能在血糖濃度升高時自動“吸入”葡萄糖并存儲起來，而在血糖濃度降低時自動“呼出”葡萄糖，從而維持血糖穩定，即“以糖控糖”（J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 7640-7647; C & EN 2017, 95, 9）。

  最近，他們又構建了第二代“以糖控糖”囊泡（如圖1）。該囊泡是通過苯硼酸糖聚合物PEO-b-P(CMA-stat-AAPBA-stat-AGA)自組裝形成的。其中，苯硼酸嵌段AAPBA與葡萄糖及含糖嵌段AGA的動態結合作用賦予了囊泡的吸糖、釋糖特性；含糖嵌段AGA還可以增強囊泡的生物相容性；光交聯嵌段CMA可延長囊泡的體內循環時間。該囊泡像人工肝臟一樣，可實現葡萄糖的動態置換：當外界葡萄糖濃度升高時，囊泡吸入葡萄糖，并將其存儲在囊泡中（表現為溶脹）；當外界葡萄糖濃度降低時，囊泡釋放葡萄糖（表現為收縮）。

圖1. 第二代“以糖控糖”囊泡的設計思想及其血糖調控性能

  體外實驗表明，該囊泡調控葡萄糖過程中伴隨著明顯的粒徑變化，其攝取和釋放葡萄糖的臨界濃度約為100 mg / dL，這與正常人血糖水平（70~110 mg / dL）相符合（圖2）。

  體內實驗表明，該囊泡對2型糖尿病小鼠具有良好的長效血糖調控作用，注射一次可維持正常血糖水平30 h，并在70 h內仍有療效，且具備較低的生物毒性（圖3）。

圖2. “以糖控糖”囊泡的血糖調控行為

圖3. “以糖控糖”囊泡的體內降糖實驗及組織切片分析結果

  與第一代“以糖控糖”囊泡相比，第二代囊泡不需要糖結合蛋白的輔助，生物相容性得到提升，制備過程也大為簡化。

  這一成果以“Controlling blood sugar levels with a glycopolymersome（以糖控糖）”為題發表在英國皇家化學會權威期刊《Materials Horizons》(Mater. Horiz. 2019, DOI: 10.1039/C9MH00625G; IF 14.356)上。同濟大學博士生蕭雨芬和碩士生胡宇是論文的共同第一作者，杜建忠教授為通訊作者。

  論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/MH/C9MH00625G#!divAbstract

  杜建忠教授課題組主頁：https://jzdu.tongji.edu.cn/