近日，我校工学院陈维教授/钱红亮副教授团队在学科顶尖期刊Chemical Engineering Journal（IF15.1）发表研究成果“Oral delivery of berberine by liver-targeted zwitterionic nanoparticles to overcome multi-intestinal barriers and extend insulin treatment duration”。我院博士研究生马俞宏为第一作者，黄德春教授、陈维教授、钱红亮副教授为共同通讯作者，中国药科大学为唯一通讯单位。
口服胰岛素具有良好的患者依从性和可重复给药的优点，是一种很有前途的治疗策略，但它面临着多重肠道屏障和胰岛素抵抗的问题。前期我们利用交联型两性离子微胶囊口服递送胰岛素，发现微胶囊通过表面两性离子化显著促进细胞粘液的渗透性和增强胰岛素转运，延长血糖控制时间（Biomater. Sci. 2023, 11, 975）。随后基于胆汁酸在细胞内化、溶酶体内含体逃逸和增强胰岛素从基地侧释放方面的卓越能力，实现了两性离子和胆汁酸协同克服粘液和肠道屏障，从而初步解决了“易进入和难渗透”的挑战（Adv. Healthcare Mater. 2024, 13, 2302677）。然而，有限的口服生物利用度需要长期给予高剂量胰岛素，并可能增加低血糖和胰岛素抵抗的风险。盐酸小檗碱是在黄连中发现的主要生物活性化合物，能够显著减轻脂质和氧化应激，增加胰岛素靶向组织的敏感性，并改善葡萄糖向糖原的转化。因此，本文设计了肝靶向两性离子纳米颗粒口服递送小檗碱，协同胰岛素治疗Ⅱ型糖尿病，以减少高血糖症期间的胰岛素剂量和改善胰岛素抵抗。体内实验表明，负载小檗碱的肝靶向两性离子纳米颗粒（ACU@BI）可实现口服胰岛素剂量大幅降低（胰岛素：25 U/kg），并能够协同维持正常血糖范围约10小时，避免了低血糖风险。此外，ACU@BI口服给药主要是通过促进AMPK/AKT/IRS-1信号通路，以及抑制GSK3-β活性来逆转胰岛素抵抗，增强了受损胰岛功能的恢复，改善了餐前血糖，并抑制了肠道和肝脏中的相关促炎因子，改善了胰岛素抵抗，从而延长了胰岛素治疗持续时间。上述研究表明，负载小檗碱的肝靶向两性离子纳米颗粒在糖尿病口服治疗方面具有很好的潜力应用。
该研究工作得到国家自然科学基金（22178391，52173294，51973233，52273162）、江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师和优秀教学团队等项目资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.150129
图为肝靶向两性离子纳米颗粒口服递送小檗碱突破多重肠道障碍并延长胰岛素治疗持续时间的示意图
（供稿单位：制药与环境工程系，撰写人：钱红亮）