图解摘要。来源：《细胞生物材料》(2026)。DOI: 10.1016/j.celbio.2026.100460
杜克大学的生物医学工程师开发了一种新型口服递送GLP-1药物的方法，患者无需空腹服用且能保持药物疗效。该技术还可适用于任何基于肽类的药物，如胰岛素或用于治疗肠易激综合征、HIV和骨质疏松症的药物。
这项研究于5月13日在线发表在《细胞生物材料》期刊上。
为什么肽类药物通常需要注射
肽类本质上是太短而无法形成蛋白质的氨基酸链。人体自然产生至少7000种肽类，执行愈合、激素调节和肌肉生长等广泛功能。目前有数十种经FDA批准的基于肽类的药物，包括用于糖尿病的胰岛素以及日益流行的用于减肥的GLP-1类药物，如Ozempic和Wegovy。
无论用途如何，所有肽类药物都有一个共同点：它们通常需要注射而不是口服。这是因为胃部的消化过程会将肽类分解，就像分解一块鸡肉一样。
"美国已有超过八分之一的人服用过GLP-1类药物，其中相当一部分人害怕打针，"在杜克大学攻读博士学位期间参与这项研究、现为苏黎世联邦理工学院博士后研究员的Max Ney表示。"人们一直希望有一种口服配方，而我们的实验室是一个领先的团队，研究一种我们认为可作为递送载体的生物材料。"
目前已有的一种选择是将肽类与碱性物质结合，暂时中和胃酸。这就是当前口服GLP-1类药物的工作原理。然而，这种方法要求患者空腹服药，并降低了药物的有效性。
弹性蛋白样多肽如何发挥作用
Ney想要研究的生物材料被称为弹性蛋白样多肽(ELP)。这些物质也是人体自然产生的，与蛋白质一样，负责调节许多生物过程。但与具有确定形状的蛋白质不同，ELPs更像是粘在一起的混乱"面条团"。
这种"混乱"有助于研究人员定制合成ELP的特性。通过仔细控制其氨基酸构建块，生物医学工程师可以根据周围环境确定其结构完整性。这使得研究人员能够设计出基于酸度和温度等变量在固体和液体之间转换的ELPs。
"我的实验室十多年来一直在研究如何为广泛应用定制特殊ELPs，"生物医学工程杰出教授Ashutosh Chilkoti表示。"药物递送长期以来一直是我们主要目标之一，而这一应用案例特别适合我们的平台。"
从酵母借鉴保护技巧
为了设计这种新的递送系统，Ney转向了低级酵母。当受到压力时，酵母细胞内部的pH水平往往会变得更酸，从而损坏或破坏其中的蛋白质。然而，一些酵母已经进化出防御机制，其中多肽会自我组装以保护关键组件。
基于这一自然例子，Ney设计了一种对温度和酸度都敏感的自组装保护的合成版本。然后，他修改了一种GLP-1药物，使其包含从酵母借鉴的相同自组装指令。
当所有成分在正确条件下组合在一起时，结果是一种含有GLP-1的保护性生物颗粒，可以悬浮在液体中。进入消化道后，这些生物颗粒保持固体状态，直到进入肠道。在那里，特定的温度和pH水平使它们分解并释放药物，完全避开了胃部的破坏性酸液。
小鼠测试和更广泛的应用潜力
在小鼠测试中，这种新的递送配方在高热量饮食条件下减少体重的效果与注射GLP-1版本一样有效。而且，由于所有组成部分都可以轻松由大肠杆菌生产，这种方法很容易扩大生产规模。
虽然制药公司已经有一些可以在任何时间服用的小分子口服GLP-1版本正在进行临床试验，但早期结果显示其效果有所降低。而本研究的研究人员设想的应用范围比仅限于GLP-1类药物要广泛得多。
"市面上有许多肽类药物在开发和商业化方面存在障碍，这类递送策略可能会使它们受益，"Ney表示。"如果人们可以在注射和口服药物之间选择，他们会更倾向于选择口服药物。这也可以帮助许多肽类药物变得更加普及。"
更多信息：
Max Ney等，《用于肽类药物口服递送的内在无序蛋白涂层》，《细胞生物材料》(2026)。DOI: 10.1016/j.celbio.2026.100460
关键医学概念：
胰高血糖素样肽-1受体激动剂、胰岛素、司美格鲁肽
临床类别：
临床药理学、内分泌学、体重管理
提供者：
杜克大学
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