小谢说：糖尿病是席卷全天下的康健题目，估计到2035年，受影响的生齿将高达5.92亿。而胰岛素，作为操纵血糖的“神药”，已成为许多人生存中必不行少的一部门。但是，胰岛素严厉的低温储存要求，使得其难以随身携带。而在资源匮乏和酷热的地域，低温条件就更难实现了，这给糖尿病患者的生存带来了很大的挑衅。

荣幸的是，药物利用范例中明白指出，“未开封的胰岛素瓶一定储存在2℃-8℃，而在利用时期，胰岛素可以在25℃-30℃的条件下储存4周”。但即便云云，热带地域的温度也每每高于30℃。那么，在常温乃至高温条件下储存胰岛素可以吗，会不会失去药效，乃至孕育发生有毒的物质呢？

为相识答上述疑问，科研职员模仿热带地域的平常温度，丈量在常温乃至高温条件下胰岛素的改变情形，效果发觉——4周内，胰岛素在25℃-37℃条件下比力稳健并连结生物活性。文章在本年2月份颁发在PLOS ONE杂志上。

研究要领

1. 用液相色谱法（liquid chromatographic method，HPLC）测定胰岛素效价，这是药典中评价胰岛素稳健性的金尺度；

2. 用圆二色法（circular dichroism，CD）检测被测胰岛素的三维布局；

3. 测定胰岛素对胰岛素受体(IR)和Akt磷酸化作用的服从，以推断胰岛素有无生物学活性。

效果和商议

1.热带地域的情况温度每每高达37℃，凌驾药物利用范例的30℃上限

起首，研究者选择了肯尼亚北部的Dagahaley灾黎营作为试验所在，该区地处热带，且资源匮乏，本地住民很难在低温储存胰岛素。如许的条件无论对胰岛素照旧糖尿病患者都是一个庞大的磨练。研究职员在丈量后发觉，本地住民家中的情况温度根本维持在25℃-37℃之间（见图1），12小时为一个温度改变周期，也便是说，在一天中的很多时间，胰岛素要面对高于药物利用范例中温度的磨练。

图1肯尼亚本地住民家中的温度改变趋向

2.在25℃-37℃的条件下，胰岛素制剂可以稳健储存4周

这次研究的工具有三种，是本地病院中常用的胰岛素制剂，分别是NPH/异硫芬胰岛素（NPH/isophane insulin）、速效胰岛素（rapid insulin）和混淆胰岛素（mixed insulin）。前两种是WHO公认的两种人胰岛素制剂，第三种是用于野战门诊治疗的胰岛素之一。

HPLC试验表现，4周后（T=4）胰岛素的丈量值为4周前（T=0）浓度的98.3%-99.9%（n=9），丈量数值都在药物利用范例可担当范畴内（100%+/-10%），且置信区间为0.4%-1.2%，证明了研究要领的准确性（见图2）。

依据以上观看，研究者决定将样本在上述温度条件下再保存一段时间，统共12周，以测试万一过了“保质期”，胰岛素制剂是否还能利用。颠末12周的温度轮回后，胰岛素制剂的测定值仍旧是T=0时测定浓度的96.4%至101.9%之间（n=9）。

图2 HPLC测定胰岛素含量

3.在25℃-37℃的条件下，胰岛素制剂的三维构象连结稳健

卵白质的三维构象与其是否能发挥正常功效高度相干，产生聚拢的卵白质其三维布局也会显现显着的转变。当胰岛素产生聚拢时，三维布局产生转变，不但其降糖成效大打扣头，并且细胞毒性也大大增添。

有报道指出，聚合物情势的胰岛素还大概具有免疫原性。在担当胰岛素治疗的糖尿病患者中，有30%的人体内显现了针对共价胰岛素二聚体的特异性IgG抗体。别的，胰岛素的聚拢或沉淀大概会导致注射质料的阻塞。

鉴于以上缘故原由，研究者用圆二色法检测了胰岛素的三维布局，效果评释，在25℃-37℃的条件下，胰岛素单体构象没有产生明显的修饰（见图3）。

图3胰岛素制剂的CD值，A图为近紫外光谱，B图为远紫外光谱

4.12周内，抗菌剂体现精良，胰岛素制剂未产生污染

通常，胰岛素制剂内都含有苯酚和甲醛酚等抗菌剂，以爱护胰岛素不受微生物的污染。研究者用HPLC对其举行了含量测定，在12周时，苯酚和甲醛酚的浓度分别为初始值的92.4%-94%和92.7%-97.7%。这评释，12周内，抗菌剂体现精良，未产生显着降解。别的，透射电镜拍摄的图像表现，12周时，胰岛素制剂内没有产生微生物污染（见图4）。

图4透射电镜检测胰岛素制剂的状态

5.胰岛素的生物活性也连结的不错

通过以上试验，我们知道了在25℃-37℃的条件下，胰岛素含量稳健、三维布局没有产生转变且无微生物污染，固然以上效果喜人，我们照旧要问一句：如许饱受高温熬煎的胰岛素，是否还具有生物活性呢，换句话说，胰岛素是否还能实行降糖的庆幸任务嘞？

于是，研究者在HepG2和Huh-7两种肝细胞模子中，评估了胰岛素诱导的胰岛素受体（IR）和Akt的磷酸化，它们是胰岛素激活的细胞内信号通路的一部门。以混淆胰岛素为例，数据表现，肯尼亚患者所利用的4℃储存的胰岛素（A组）和肯尼亚患者所利用的25℃-37℃储存12周的胰岛素（B组），与试验室中储存在4℃的胰岛素相比并无显着差异。而在115℃加热30分钟后的胰岛素样本（insulin deg），其生物活性根本丧失（图5）。

图5混淆胰岛素对肝细胞胰岛素受体(IR)和Akt磷酸化的影响

总 结

值得细致的是，该研究不提供凌驾研究温度范畴的数据，也不提供患者利用之前在冷链外储存胰岛素的稳健性信息，由于研究中所利用的胰岛素都颠末严厉的冷链运输。而在实际情形中，运输和储存中很难包管完备的冷链运输，这意味着胰岛素在投递患者之前，大概已经袒露在高于推举温度的情况中。然而，纵然胰岛素只是短暂袒露与更高温（>37℃）的条件下，也大概孕育发生微小的淀粉样聚拢，致其半衰期收缩。

在资源匮乏的情况下，医疗办事提供者和糖尿病患者仍旧面对着很多挑衅。欣慰的是，本研究证明，在酷热天气下利用切合条件的胰岛素时无需冷藏，这至少消除了一个很大的停滞，也期望日后科学家们能研发出越发“顽强”的胰岛素。

END

文/盛杰

责编/陈大哥刘

参考文献：

Kaufmann B, Boulle P, et al. Heat-stability study of various insulin types in tropical temperature conditions: New insights towards improving diabetes care. PLoS One. 2021 Feb 3;16(2):e0245372.