糖尿病時分泌ß胰腺細胞不正常工作或枯竭,因此不能產(chǎn)生足夠的胰島素阻止血糖水平上升。斯坦福大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種潛在的方法有選擇地觸發(fā)胰腺ß細胞的再生,這樣可以增加胰島素的分泌,但是沒有不分青紅皂白地影響身體其它部位的細胞。戰(zhàn)略利用ß細胞鋅積累,并使用zinc-chelating代理交付ß-cell-regenerating藥物直接分泌胰島素的胰島細胞。

雖然這項技術(shù)還在發(fā)展的早期階段,斯坦福大學(xué)團隊,在細胞化學(xué)生物學(xué)報告說,他們的體外研究結(jié)果表示“關(guān)鍵的第一步驗證容易轉(zhuǎn)移ß-cell-targeted藥物傳輸策略。研究負責人賈斯汀·安內(nèi)斯醫(yī)學(xué)博士說博士和他的同事們報告他們的發(fā)現(xiàn)在一篇題為“Zinc-chelating小分子優(yōu)先積累和功能在胰腺ß-cells。”

血糖水平通常保持在嚴格限制兩種激素,胰高血糖素和胰島素,這是由胰島α細胞和ß細胞,分別,作者解釋說。在糖尿病中，胰島素分泌不足，血糖水平上升。雖然癥狀可以由管理定期胰島素,理想情況下有可能使用藥物來觸發(fā)ß-cell再生,恢復(fù)足夠的胰島素分泌。

有重大進展在識別可能刺激ß細胞的小分子藥物,但是“這些化合物的應(yīng)用是有限的不加區(qū)別的replication-promoting活動,”研究人員指出。“鑒于ß細胞的核心作用在維持葡萄糖體內(nèi)平衡,發(fā)展方法ß-cell-targeted體內(nèi)藥物輸送和ß-cell成像質(zhì)量已經(jīng)成為研究重點。”

已經(jīng)采取了一系列的方法來識別ß-cell-specific表面標記可以作為目標選擇性藥物輸送,但表達水平的候選人,如glucagon-like肽受體1(GLP-1R)GLP44和生長激素抑制素受體表達SSTR2可能太低,不夠限制,允許其使用ß-cell-targeted藥物交付。研究人員還沒有設(shè)計出一種方法來利用葡萄糖轉(zhuǎn)運體成員(GLUT2)作為“特洛伊木馬”來偷運候選藥物。

ß細胞怪癖之一是他們傾向于積累鋅。這一特性被用來染色和圖像ß細胞在胰腺組織樣本,但它尚未開發(fā)藥物輸送技術(shù)的應(yīng)用程序。“不尋常的胰島細胞ßbio-concentrate鋅的能力已經(jīng)使用了幾十年識別小島zinc-dependent染料,”該研究小組寫道。然而,“盡管廣泛開發(fā)高度特定zinc-sensitive探測工作,可能使用鋅螯合劑ß-cell-targeted復(fù)合交貨還沒有探索。“科學(xué)家們還沒有知道鋅結(jié)合化合物會積聚在富鋅ß細胞。然而,安博士認為,它可能會利用zinc-accumulatingß細胞選擇性藥物的目標。“唯一的問題是，我不知道如何生成能夠驗證這個假設(shè)的化合物，”他評論道。

安內(nèi)斯博士與研究生蒂莫西·霍頓(Timothy Horton)和斯坦?；瘜W(xué)- h醫(yī)學(xué)化學(xué)知識中心(medical Chemistry Knowledge Center)主任馬克·史密斯(Mark Smith)合作，開發(fā)了一種基于螯合的策略。螯合是化合物與金屬形成緊密結(jié)合的過程。研究人員首次確認,他們選擇的螯合劑將積聚在ß細胞,然后證明了混合組成zinc-chelation代理耦合ßcell-regenerating藥物gnf - 4877也會積聚在ß細胞生長在實驗室。

他們的測試證實了混合分子積累更多的ß細胞比其他細胞類型,當管理不同類型的老鼠細胞體外,導(dǎo)致ß細胞再生的250%以上,其他細胞類型。當螯合劑再生藥物在體外作用于不同的人類細胞時，也觀察到同樣的效果，盡管程度較輕。ß細胞復(fù)制超過其他類型的人類細胞約130%。

研究人員承認,他們的方法尚未測試體內(nèi),并將需要進一步發(fā)展來提高selectivity-the zinc-dependent級和優(yōu)惠ß-cell藥物積累和活動報道的研究相對較少。該團隊補充說，該方法的其他潛在局限性也需要研究。不知道zinc-chelation-dependent藥物目標是否會影響正常的細胞功能,如胰島素ß細胞存儲,例如。在組織中還有其他的細胞群包括前列腺，腦垂體，以及一些神經(jīng)元，它們積累了大量的鋅。“……進一步擴展我們的概念驗證體外實驗是必要的研究對一個安全、廣泛適用的體內(nèi)ß-cell-selective藥物傳輸策略,”作者總結(jié)道。然而,聲稱“…這一原則的應(yīng)用產(chǎn)生了一個概念驗證方法ß-cell-targeted交付和生物活性。”作者希望報道結(jié)果可以開發(fā)新的ß細胞再生藥物的第一步。“我們還處于早期階段，”安內(nèi)斯博士說。“這是第一個示范ß細胞的選擇性復(fù)制分子交付。”