浙大团队领衔开发新型皮肤渗透分子，可让胰岛素通过涂抹给药，效果较皮下注射更好

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《自然》重磅：胰岛素还可以外敷？浙大团队领衔开发新型皮肤渗透分子，可让胰岛素通过涂抹给药，效果较皮下注射更好5 H! e' Y5 F$ t7 s9 h
来源：奇点糕 2025-11-21 16:276 K1 f  q" e7 J) S: H7 \1 y2 W  G
研究者分析发现，OP-I的高渗透性使得血浆胰岛素在肝脏、脂肪、肌肉等关键调节组织中都有充分积累，从而产生了强劲、持久的降糖效果。& V9 @( E2 J8 G8 a" x
打针、吃药、抹药膏，为了达到最好的疗效，不同的药物有不同的给药方法，但论方便，我个人还是觉得涂抹的药膏最省事最容易接受，相对的，打针就比较令人心生畏惧了。
3 a6 m  V8 Y( X9 n5 a" o* J但是很多药物就是需要打针给药，比如说胰岛素这类蛋白药物，不理想的情况下甚至可能需要一天打三四次。现在有了长效的品类，口服剂型也在研发，总归还是不方便。4 v  m6 G. f8 @* K# ^3 o
要是胰岛素，可以做成软膏呢？
: Q1 I4 d3 B. P  ?% c今日，《自然》杂志发表了我国浙江大学科研团队主导研究的论文[1]，研究者们开发了一种皮肤渗透性高分子，聚[2-(N-氧化物-N,N-二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯]（OP），这种分子能够适应生理环境快速穿透皮肤进入循环，无创、高效地让胰岛素通过皮肤给药。
! S) v( Q3 @# u4 l, O: |" |在动物中进行的实验结果显示，OP胰岛素软膏能够快速降糖，效果与皮下注射相当，药效能持续12小时以上。
( c2 ]" `/ x. W' L研究者指出，这种分子不仅适用于胰岛素，也能用于其他各种生物大分子，为大量药物提供了新的给药可能。研究的通讯作者为浙江大学申有青/周如鸿/相佳佳，英国帝国理工学院陈荣军。6 C% Z" x. Y5 @3 }! z+ x" b
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透皮给药很方便、患者容易依从，药物的首过效应也比较小，是一种很理想的给药方式。但遗憾的是，由于皮肤这道坚固的屏障，透皮给药只限于有一定疏水性的小于500 Da的小分子药物，蛋白质、肽类、聚合物等大分子药物就没戏了。
# i" L( t5 p- x1 F! L2021年，申有青团队在《自然·生物医学工程》发表论文[2]，他们开发了一种两性离子聚合物OP，表现出了对肿瘤组织的高渗透性，可用于抗肿瘤药物递送。
) I& z4 z$ D; }- E2 z  \4 u" _令研究者们兴奋的是，OP也能够很高效地渗透皮肤组织，而且机制非常的巧妙。
5 F4 t9 C5 K. u* ]4 K在皮肤的弱酸性（pH≈5）环境下，OP分子携带正电荷，可与角质层带负电的脂肪酸紧密结合，在这一侧形成高浓度的药物库，建立浓度梯度。
3 E1 R: W  x$ W: k# Z当OP渗透穿过角质层进入真皮，在中性的pH下，OP转变为电中性且亲水的聚两性离子，与细胞膜黏附作用较弱，可以避免长时间黏附导致的滞留或降解，进而在组织中高效扩散，最终通过真皮淋巴管进入循环。! Y" n8 V2 B9 G7 Z9 Z! T
这样特殊的机制，使得OP这样“庞大”到4.5 kDa的分子也能快速高效地透皮进行全身给药。8 b+ C$ X0 u% S+ b" L
研究者将OP与胰岛素偶联，构建出键合物OP-I，进行了实验。OP-I半衰期约为15-20分钟，比天然胰岛素（5-10分钟）略长。给小鼠涂抹后，血浆胰岛素水平迅速上升，在1小时达到峰值。研究者观察到，在OP-I涂抹后2小时，小鼠血浆胰岛素表现与皮下注射相当，但在随后的时间里，OP-I小鼠的血浆胰岛素水平持续高出1.6-6倍。2 h  f' E( q/ C1 S& F) q# M  c
等效116U/kg剂量下，皮下注射可在1小时内将糖尿病小鼠的血糖从400 mg/dL降低到100 mg/dL，但血糖水平很快提升回高血糖水平。相对的，OP-I的即时降糖效果与皮下注射相当，并且在接下来的12个小时里都能维持在50-200 mg/dL的正常血糖水平。4 q' ~+ v4 w+ H/ d; t- u& k
在糖尿病迷你猪中，OP-I剂量仅需29 U/kg就能达到足够的降糖效果。
: v& R6 ?- ]: d研究者分析发现，OP-I的高渗透性使得血浆胰岛素在肝脏、脂肪、肌肉等关键调节组织中都有充分积累，从而产生了强劲、持久的降糖效果。
# T) R) O( ^; n  S9 A& f  l, p在安全性上，OP-I也非常好。不同于传统促渗剂，OP-I不破坏皮肤屏障，不影响皮肤角质层结构，实验中也没有观察到炎症等不良反应。实验动物血细胞计数、生化参数、肝肾功能都未见不良反应。4 P9 a! @* f/ E& `* y
研究者在采访中提到[3]，OP递送目前已经成功拓展至利拉鲁肽、司美格鲁肽、治疗性蛋白、单克隆抗体及siRNA等多类物质的递送，或许能够为更多慢性疾病提供新的给药方法。
# ^. V, B0 B! Y9 T: e7 Y参考资料：
! R) u1 \; M2 _5 A# ]  l[1]Wei, Q., He, Z., Li, Z. et al. A skin-permeable polymer for non-invasive transdermal insulin delivery. Nature (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09729-x
% H4 p  w  G% D; D2 K[2]Chen, S., Zhong, Y., Fan, W. et al. Enhanced tumour penetration and prolonged circulation in blood of polyzwitterion–drug conjugates with cell-membrane affinity. Nat Biomed Eng 5, 1019–1037 (2021). https://doi.org/10.1038/s41551-021-00701-4& m% H! T3 w0 v" d4 Y% O
[3]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1849271692410083436&wfr=spider&for=pc
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