糖尿病是威胁全球人类健康的重要因素之一，据统计在2019年全球范围内有近5亿糖尿病患者，其中中国糖尿病患者数量排名第一，总人数约为1.2亿人，中国每年花费在糖尿病相关的健康支出超过1000亿美元。糖尿病是一种以高血糖为特征的慢性代谢疾病，目前仍没有完全治愈的方法，因此患者通常需要终身带病生存。长期的高血糖会逐渐摧毁人体的大血管、微血管、周围神经，损伤心、脑、肾、眼和足等重要器官，因此血糖控制是糖尿病药物治疗的核心目标之一。阿卡波糖（Acarbose）是α-葡萄糖苷酶抑制剂，通过减少二糖和多糖的消化吸收进而抑制进餐后血糖的升高，在以米面等淀粉类食物为主的中国，阿卡波糖长期以来都是销量最好的口服降糖药之一。然而，随着中国人口饮食偏好的转变，含大量单糖的加工食品饮料和西餐逐渐占据了一部分中国人尤其是少年儿童与青年人的餐桌，可惜的是阿卡波糖对单糖无效，因此开发一款对包括单糖在内的各种糖类物质都有效的糖吸收抑制剂可以更好地满足这一部分人的降糖需求。

鉴于此，上海交通大学张诗宜团队等人通过合理的构效设计和体外筛选，构建了一类含硼酸聚合物纳米颗粒，体外实验证明该类聚合物可以以超过化学计量比的方式结合包括单糖、二糖和多糖在内的各种糖类分子，具有超高的结合效率。在小鼠模型上的研究表明，这种纳米药物可以有效抑制健康小鼠、2型糖尿病小鼠和1型糖尿病小鼠的进餐后的血糖升高。在果糖诱导早期非酒精性脂肪肝炎模型中，该类聚合物显著降低了果糖吸收进而减少果糖代谢导致的肝脏脂质囤积。值得注意的是，该类药物口服后并不会被人体吸收，且不会粘附肠粘膜，并能够快速通过肠道排泄，具有很高的安全性。这项工作以题为Orally administered saccharide-sequestering nanocomplex to manage carbohydrate metabolism disorders于近日发表在顶级期刊《Science Advances》上。该策略有望帮助糖尿病患者、糖尿病前期甚至健康人群，以非常安全的方式，减少糖分和热量摄入并控制餐后血糖，同时展现出了预防非酒精性脂肪肝炎的初步效果。

图1 药物机理示意图：聚合物结合糖分子，阻止糖分子的酶解和吸收，进而降低进食后的血糖升高。

图2 （A）降低餐后血糖；（B）减少果糖吸收以及果糖代谢导致的肝脏脂质囤积

本文第一作者为上海交通大学生物医学工程学院博士后赵鑫，通讯作者上海交通大学生物医学工程学院张诗宜。张诗宜课题组致力于解决未满足临床需求，主要研究方向囊括癌症辅助治疗、糖尿病和慢性肾病等领域，目前已有一款药物处在临床2期阶段，多款药物处在IND申报阶段。

论文链接：https://advances.sciencemag.org/content/advances/7/14/eabf7311.full.pdf

供稿单位：科研与学科办

作者：赵鑫

审核：韦建和