糖尿病生物学(糖尿病生物化学)
合成生物学让“吃饼干治糖尿病”成为可能
北京大学药学院教授刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队利用合成生物学技术开发出了一种新细胞,植入这种工程细胞的糖尿病小鼠,只要吃下特定的氨基酸饼干,就能提高胰岛素水平,进而降低血糖。
吃块饼干治糖尿病?这个很多“糖友”梦寐以求的情景出现在近日的国际顶级期刊《自然·化学生物学》上——北京大学药学院教授刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队利用合成生物学技术开发出了一种新细胞。在他们的研究中,植入这种工程细胞的糖尿病小鼠,只要吃下特定的氨基酸饼干,就能提高胰岛素水平,进而降低血糖。
“这是首次将基因密码扩展技术用于细胞治疗。”论文通讯作者之一的刘涛告诉科技日报记者,吃下饼干的小鼠只需要90分钟就能降糖,和注射胰岛素起效时间相当。
吃饼干吹响胰岛素生产开工号
在“糖友”体内产生胰岛素,光靠吃“饼干”就可以吗?其实不是,饼干只是一把钥匙。
论文通讯作者之一、华东师范大学生命学院研究员叶海峰解释,生物体内有3个不编码氨基酸的密码子(也叫终止子,其功能是终止蛋白质翻译),通过人为改造可以让其中一个只听“饼干”的命令。
于是,改造过的密码子就有了双重身份——饼干里特殊的人工氨基酸一来,密码子配对,开启胰岛素的翻译过程,特殊的人工氨基酸一走,密码子还是“终止子”,整个流水线关闭。这才有了吃饼干合成胰岛素的完整治疗过程。
给人工氨基酸开条“专线快递”
但是问题又来了,饼干里的氨基酸在自然界里找不到,那自然也找不到匹配的运送系统。“原来负责转运氨基酸的信使RNA都有自己的密码子,就像京东物流负责运送京东的货物、顺丰快递负责运送顺丰的货物、圆通快递负责运送圆通的货物一样,现在多出来一个非天然的‘快递单’怎么办呢?”刘涛打了一个很形象的比方,为了解决这个问题,合成生物学又出手了。
“我们给人工氨基酸开通了一个‘专线快递’。”刘涛说,一种人工的合成酶能够把非天然的氨基酸送到“快递员”手上,即通过氨酰化反应,把非天然氨基酸与特定的转运RNA连接起来,将它直送到胰岛素的“装配生产线”上。
经过一系列“神操作”,饼干里的非天然氨基酸有如神助地直接成为生物体内胰岛素的重要组成部分。
这种“专线快递”的正规名称叫“生物正交”,是指人造反应不会被机体内源的“元件”识别,也不干扰内源的生物化学过程。也就是说,胰岛素的整个制造过程不会干扰到其他生命活动。
未来控制血糖或变得轻松简单
“利用我们的技术,只需要浓度为每升纳摩尔级别的非天然氨基酸,给药1分钟就足以激活系统,表达释放胰岛素。”刘涛说,这种非天然氨基酸与很多功能饮料中添加的成分类似,对人体非常友好。
动物试验研究显示,将改造过的工程细胞经材料包裹后植入小鼠皮下,给小鼠喂食含有非天然氨基酸的饼干,可以在一个月内稳定且有效地降低小鼠血糖。一系列动物安全性实验也表明,服用一个月有效剂量的非天然氨基酸后,小鼠并未出现明显的体重减低或其他生化指标的改变。
“或许某一天,只需要每天饭前服用一粒非天然氨基酸药物,或食用含有非天然氨基酸成分、适合糖尿病患者的食物,就可以控制血糖了。”刘涛说。
浙江大学药学院院长顾臻教授在论文同期刊发的评论中认为,通过合成生物学方法创建工程细胞进而产生治疗性蛋白质,是解决包括胰岛素在内的蛋白质分子稳定性差、生物半衰期短及其不受控释放等挑战的、极具吸引力的替代方法。
来源: 科技日报
科学家揭示糖尿病传代“记忆”新机制
中国青年报客户端讯(中青报·中青网记者李剑平)北京时间5月18日,浙江大学一项成果在国际顶级期刊《自然》在线发表。该成果找到了糖尿病的代际传播新机制,为人类认识和防控糖尿病等成年慢性疾病提供了最新的科学视角。
该研究由浙江大学医学院附属妇产科医院黄荷凤院士与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心徐国良院士团队合作,研究中首次揭示了糖尿病的卵母细胞起源,即母体不良环境可以通过卵母细胞影响子代糖代谢功能,并阐明了其表观遗传调控机理。
教育部生殖遗传重点实验室和浙江大学医学院附属邵逸夫医院陈宾博士、中科院分子细胞科学卓越创新中心杜雅蕊副研究员、复旦大学附属妇产科医院朱虹博士、中科院分子细胞卓越创新中心孙美玲博士和王超博士为共同第一作者。共同通讯作者为黄荷凤院士和徐国良院士。参加这项研究的单位有浙江大学、复旦大学、中国科学院、上海交通大学、中国科学院大学和英国阿尔斯特大学,浙江大学为论文第一单位。
对糖尿病的治疗,通常是通过胰岛素来控制血糖的增高,缓解糖尿病引起的各种并发症。但如何预防糖尿病的发生一直困扰着科学界和医学界,从生命早期找到疾病起源进行早期干预已成全球研究的热点。黄荷凤院士是一名妇产科医生,在一次次诊疗后,她常常思考母亲对子代会产生什么样的影响?为此,她带领团队致力于开展母体不良环境因素导致的子代成人疾病研究,发现高糖/高雄激素等不良因素暴露能够通过改变宫内胚胎/胎儿DNA甲基化谱式,或者通过影响精子/卵子表观修饰而引起慢性疾病的代间/代际遗传。
浙江大学团队与徐国良院士课题组展开深入合作,进一步证实由于糖尿病雌鼠体内的高糖环境,让卵母细胞中具有重编程DNA甲基化谱式功能的TET3蛋白剂量不足,进而使得TET3在受精后进入雄原核中推动重编程的潜能不足,导致“去甲基化不足”或 “高甲基化”。这好比原来有十个农民耕地(TET3介导氧化去甲基化),现在少了一部分人(TET3不足),很多地就没有开垦完全(DNA甲基化重编程未完全),影响未来的收成(子代健康受到影响)。
针对这项研究,《自然》同期配发了瑞士弗里德希-米斯科舍生物医学研究所Antoine H. F. M. Peters的评述。美国科学院院士Marisa Bartolomei和美国国家生殖表观基因学研究中心主任Wei Yan教授在《生殖生物学》(Biology of Reproduction)杂志上为该工作撰写评论。
“这个研究的结果,为我们对慢病的源头防控提供了变革性思路,从发育源头,配子发生阶段防控慢病,降低出生缺陷、提高我国人口健康水平提供了全新视角和策略。”黄荷凤院士说,针对糖尿病、高血压常在家族中聚集发生的现象,未来也要注意生殖环境所致的传代作用,在关心自己本身健康的同时,还有一个意义要保护她(他)的下一代。
浙江大学 供图
来源:中国青年报客户端
从血糖监测到全球拓展:三诺生物的糖尿病管理之路
来源:环球网
摘要:三诺生物作为全球领先的糖尿病数字管理专家,自2002年初创以来,始终坚守初心,致力于糖尿病患者的血糖监测与健康管理。通过不断拓展产品线,实现从单一血糖检测到多指标检测的跨越,并建立了覆盖家庭医疗与基层医疗的全方位检测体系。其CGM(持续葡萄糖监测系统)作为新一代血糖仪产品,显著提升了患者的使用体验。同时,三诺生物在糖尿病逆转领域进行了积极探索,形成了多功能慢病管理中心。值得一提的是,在海外市场方面,三诺生物取得了显著进展,CGM产品成功获批多个国际认证,并积极推进美国市场的认证工作。
在糖尿病日益成为全球性健康挑战的今天,每一个细微的创新与进步都可能为全球数亿患者的生活带来深刻改变。从2002年的初创,到如今成为全球血糖监测市场的领军企业,三诺始终坚守初心,致力于让每一位糖尿病患者都能便捷地监测自己的血糖,享受更健康的生活。这一过程中,三诺不仅实现了从单一血糖检测到多指标检测的跨越,更建立了覆盖家庭医疗与基层医疗的全方位检测体系,为糖尿病患者提供了全病程的健康管理解决方案。
图片来源三诺官网
坚守初心,拓展多指标检测与全周期管理
在发展过程中,三诺的产品线实现了从单一血糖检测到多指标检测的跨越。如今,其产品与服务已覆盖血糖、尿酸、血脂、血酮、糖化血红蛋白等多项指标检测。同时,三诺建立了以家庭医疗和基层医疗为单元的指标检测体系,实现了等级医院院内外一体化的糖尿病管理,并打造出先进的全院数字化糖尿病管理系统。
不仅如此,三诺还推出了互联网医疗 健康管理服务,形成了覆盖门诊初诊、住院治疗到居家康复的全周期健康管理解决方案,实现了全病程数据的互联互通。目前,三诺在全球拥有超过 2500 万用户,业务遍布 135 个国家和地区。在中国,超过 50% 的糖尿病自我监测人群使用三诺的产品,覆盖了 40 万家以上药店、3500 家以上的等级医院和 9000 家以上的基层医疗机构。在全球,三诺及其全资和参股子公司拥有 7 大研发中心、8 大生产基地,实现了中国第一、全球第四的血糖监测市场的布局和领先地位。
其中,CGM(持续葡萄糖监测系统)作为新一代血糖仪产品,具有显著优势。它通过传感器监测皮下组织间液葡萄糖浓度间接反映血糖水平,提供连续、全面、可靠的全天血糖波动曲线,相比传统 BGM(血糖仪),无需指尖采血,减少了患者的痛苦和抗拒。记者亲身体验了 CGM 的使用过程,在酒精消毒后,自行使用组装好的植入装置在腹部佩戴 CGM,轻轻一按植入按钮,一个直径约 3 厘米的 “三诺爱看” 就稳稳地贴在了皮肤上。在接下来的 15 天里,“三诺爱看” 将每 3 分钟测得一个血糖值,并发送到手机 APP 端,系统将血糖点位连成线再与日常行为挂钩,患者实时血糖波动就简单直接地呈现出来。通过长期佩戴 “三诺爱看”,患者可以了解自己饮食、用药、运动等带来的血糖波动规律,更好地控制血糖。
今年联糖日主题是 “糖尿病与幸福感”,这与 CGM 产品的特性不谋而合。无痛、即时的检测模式和对生活行为的准确反馈,无疑将加强糖尿病患者对生活的掌控感。基于 CGM 高频数据的支持,医疗机构结合患者的生活习惯、餐饮习惯,能够更具针对性地帮助其制定个性化的治疗方案。而且,血糖对多器官的影响可能导致心血管、神经、眼部、肾脏等一系列并发疾病。国家卫健委在防治行动中呼吁,要及早干预治疗糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变、糖尿病足等并发症,延缓并发症进展,降低致残率和致死率。CGM 的应用推广,无疑将有助于这一目标的实现。
由于 CGM 在临床上相比 BGM 指尖采血能够更好地辅助医学治疗以实现高效的血糖管控,目前已经成为全球糖尿病管理市场的核心增长产品。国金证券分析师袁维在最新发布的研报中介绍,CGM 产品在全球糖尿病器械市场中的占比,从 2015 年的 9.5% 快速提升到 2023 年的 30.4%,全年 CGM 设备市场规模已经达到 50 亿美元并且还在持续高速增长。根据 Precedence 预计,到 2033 年 CGM 产品将超过百亿市场规模,复合增速达到 7.1%。
打造糖尿病管理新模式,在创新中不断进化
三诺健康糖尿病门诊作为三诺生物旗下专注于医疗健康服务的专科门诊,为糖尿病、肥胖症、高尿酸血症等代谢性疾病患者提供全面的服务,包括慢性疾病系统评估、规范治疗、全病程院内外健康管理以及心理咨询等。其中,心理咨询服务引起了广泛关注。对于糖尿病患者而言,幸福感似乎遥不可及,但三诺通过实际行动证明,不仅能控制好患者的血糖水平,更能关注到患者的心理、情感和社会需求,并积极提供帮助。三诺鼓励各方共同努力,为患者创造一个更加宽容、支持和理解的环境,助力他们重拾健康与幸福。
值得一提的是,三诺在二十余年深耕糖尿病领域的基础上,针对糖尿病逆转这一行业热点趋势,探索出了行业新模式。三诺糖尿病逆转中心整合三诺自身研发和团队优势以及多家权威医疗卫生机构、高等院校和科研院所的专业力量,形成了一个以多学科强化干预逆转糖尿病为特色、以个性化管理为特点、以对疾病追根溯源为根本、以切实落实糖尿病逆转和践行健康生活方式为导向的多功能慢病管理中心。
在竞争激烈的 CGM 市场中,三诺以创新进化积极应对。国内 CGM 市场规模巨大,竞争也日益激烈。正如郑霁耘博士分析,市场已远不止某些财报所显示的规模,可能达到百亿美元。近两年,国内 CGM 市场越来越 “卷”,最直接的体现就是价格的下降。今年双 11 期间,有些企业的 CGM 产品甚至在百元以内就能买到,而去年同样产品的电商价格还在 200 元。在郑霁耘博士看来,竞争胜利的关键要回到商业本质,如今在国内拿证不再是准入门槛,具备持续迭代和原创能力仍是壁垒。国内市场即将面临 “拿了证卖不好,想卖好却不赚钱” 的洗牌阶段,最终会形成头部品牌集中、优势集中的格局。
作为国内最早的血糖仪生产商之一,三诺生物基于 “全球领先的糖尿病数字管理专家” 的愿景,将产品和服务覆盖到了全球 135 个国家和地区,拥有全球用户超过 2500 万,成为全球第四大血糖仪企业。同时,也形成了覆盖门诊初诊、住院治疗到居家康复的全周期健康管理解决方案,实现了全病程数据的互联互通。在新一轮血糖监测仪器的竞争中,三诺的优势不仅来自产品端,更来自整个慢病管理生态系统的助力加持。三诺并不追求无底线的价格竞争,而更希望患者能够更理性看待价格与健康管理之间的关系。单纯以低价逻辑频繁更换不同厂商的 CGM 虽然表面上可能解决短期需求,但这种切换会导致 AGP 图谱的差异性,不仅使得血糖管理数据难以对比,还可能影响患者的就医决策,从长期效果来看,对糖尿病的有效管理帮助有限。真正有效的糖尿病管理不仅依赖于单一设备的精准性,更需要一个完善的血糖管理生态系统的支持。
基于年均营收占比超 8% 的研发投入,三诺生物的 CGM 产品仍将进一步进化升级。据悉,三诺生物的新一代产品有望在明年完成上市。公司新一代的 CGM 产品仍将坚持业内唯一的第三代电化学检测技术路线展开,并进一步向着便捷化、舒适化的方向演进。例如,第一代产品中由植入装置、发射器两部件组成的 CGM 容易产生误操作,新一代产品就把它们合二为一,进一步降低客户的使用门槛。第二代产品的体积将是第一代的 40%,更小更薄,同时产品的工艺稳定性也有一定提高。
与 AI 的结合,则是未来三诺生物在后端慢病管理生态的进化方向。以前每个患者最高频次就是测 7 次血糖 —— 三餐饭前后和睡觉之前,但是如今的 CGM 产品每天生产 480 个数据,如果扩大到数以百万计的用户,将形成每天以亿、十亿计的巨大数据量。AI 技术无疑是处理这些数据并基于数据提供可行可靠解决方案的一大利器。这不止意味着 AI 算法的提升,更重要的是只有在拥有足够数据和用户画像足够丰富的时候,AI 才能更精准地提供千人千面的服务。这就意味着三诺需要加速市场拓展,收集更多的用户数据,更好更快地升级产品。
2025年:海外市场加速跑,全球布局显成效
2024年,作为三诺生物向“全球领先的糖尿病数字管理专家”目标迈进的第二年,也是其CGM产品销售的首个完整年份,公司正积极筹备,为下一步的产品放量蓄势待发。尤为值得关注的是,海外市场的销售表现有望在2025年迎来显著加速。
从最新披露的三季报来看,三诺生物前三季度营收规模达到31.82亿元,保持了近5%的稳定增长,尽管利润指标同比下降约两成,但这主要归因于公司主动的战略选择——加大了市场费用和研发费用的投入。特别是在CGM产品领域,公司不惜成本,加大对“双十一”等关键节点的市场推广力度,并积极推进海外认证,为产品出海铺平道路。与此同时,公司对BGM产品的费用投入则保持相对稳健,没有显著变化。
在海外市场的拓展上,三诺生物取得了显著进展。2024年,其CGM产品成功获批欧盟MDR认证,成为国产首个获此殊荣的CGM品牌,全球范围内也仅次于雅培、德康、美敦力等传统巨头。截至2024年7月,三诺生物的CGM产品已在中国、印尼、欧盟、英国等多个海外市场获批,市场覆盖范围持续扩大。
尤为值得一提的是,在CGM领域准入门槛最高、市场价值最大的美国市场,三诺生物作为首个获得FDA认可开展临床试验的中国CGM厂商,其临床试验已接近尾声。一旦成功获批iCGM认证,三诺生物将成为继德康、雅培之后的全球第三家传统CGM巨头,这将为其产品在医保准入、医生患者认可和渠道销售方面提供强有力的支持。
iCGM标准是目前国际范围内对CGM准确性的最严格标准,满足该标准的产品可以与胰岛素输注设备集成,用于手动控制或与自动胰岛素给药系统连用,从而更精确地调整胰岛素剂量。三诺生物对产品高阶标准的挑战,不仅有利于其国际市场的开拓,也将对国内市场的拓展产生积极影响。随着国家药监局器审中心对iCGM分类标准的修订,国内市场的门槛也在不断提高,这为三诺生物等具备技术实力的企业提供了更大的发展空间。
展望未来,三诺生物biaoshi ,将适应各国的监管要求,发力商业化网络的搭建,通过海外子公司、有实力的经销商、本土精耕团队、国际电商平台等多种方式实现CGM的全球销售布局。