美科學家: 在萵苣中培養的關鍵物質有望加速糖友骨折癒合

糖尿病患者不僅容易骨折,而且比一般人需要更長的時間才能治癒,當然也需要花更多的費用。目前美國費城賓夕法尼亞大學的研究人員正在研究一種人人都負擔得起的口服療法,該療法使用的萵苣可以加速骨骼癒合,目前在小鼠實驗中已見初步成效,研究成果已 刊載在【生物材料Biomaterials】期刊。

 

根據美國疾病預防中心(CDC)估計,美國有3030萬人(佔人口的9.4%)罹患糖尿病,另外有8,410萬人患有潛伏性糖尿病(prediabetes),如果不及時治療,則可在5年內發展為第2型糖尿病。根據美國糖尿病協會在2017年數據,該疾病在美國的年度醫療費用合計約為3,270億美元。

由於患有糖尿病的人骨折風險較高,骨骼修復率較低,而且醫療費用也很高,因此,研究人員在想,如果能夠發展出一種價格合理且易於服用的蛋白質藥物,用於刺激患者細胞的生長並且促進骨骼再生,同時還可以舒適的在家使用,是否就能幫助糖尿病患者解決困擾?

 

我們正在尋求價格合理、舒適且可以在家中使用的解決方案,並提供給糖尿病患者以減輕身體及經濟負擔。在過去的50年中,用酵母或細菌製成的胰島素注射劑挽救了數百萬人的生命,但這些產品無法完全滿足全球90%以上的糖尿病患者的需求。主要因為胰島素的生產成本太貴了,並不是所有患者都能輕鬆負擔。因此,口服蛋白質藥物的目的是使它們負擔得起且方便。賓夕法尼亞牙科醫學中心的亨利·丹尼爾博士(Dr. Henry Daniell)。

 

利用植物源源不絕生長「藥物」

研究小組將特定的蛋白質引入植物細胞。 然後植物開始在其細胞中植入該基因。 植物在葉片中產生蛋白質後,人們就可以將其用於口腔治療。

在這項特殊的研究中,研究小組引入了人胰島素生長因子1(IGF-1),該蛋白在肌肉和骨骼的發育與再生有著十分重要的功能。

研究小組使用丹尼爾博士改進的方法,將IGF-1和CTB(一種有助於將融合蛋白從消化系統運輸到血液的蛋白)植入到萵苣葉中(使用萵苣葉是因為它們很薄,容易乾燥且安全,沒有已知的過敏反應),並去除了抗生素抗性基因。

萵苣長大後,研究人員將萵苣葉冷凍乾燥並粉化葉子,製成保存期為3年的藥物。

 

實驗證實有效促進小鼠骨骼生長

這種治療方式,促使了幾種細胞類型的生長,包括在小鼠和人類細胞中構建骨骼所需用到的細胞類型(口腔組織細胞和成骨細胞)。

當研究人員將這種藥物餵給小鼠時,囓齒動物顯示出IGF-1的增加。當患有糖尿病的老鼠食用這種藥物時,它們會顯示出癒合加快的跡象,並具有改善骨質密度的現象。

 

“令人驚訝的是一種蛋白質如何影響骨折癒合。在這裡,我們讓小鼠每天口服一次藥物,治癒速度大大加快。透過食用萵苣來提供IGF-1是有效的,便於提供與方便攜帶對患者而言是非常有吸引力的選擇。–亨利·丹尼爾(Henry Daniell)博士

 

雖然目前仍停留在動物實驗階段,但此研究方向已為糖尿病性骨折和其他肌肉骨骼疾病提供了一種新的理想的治療選擇。

 

資料來源:Could a protein grown in lettuce help heal broken bones faster?

生醫編輯群

作者

生醫編輯群 Liao

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