宾夕法尼亚大学研究人员利用生菜成功研发口服糖尿病药物

宾夕法尼亚大学的研究团队近期在糖尿病及肥胖症治疗领域取得了突破性进展。他们开发出一种创新方法，利用基因改造的生菜叶绿体来合成胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂。这一成果旨在解决目前如诺和泰（Ozempic）和维戈维（Wegovy）等主流药物面临的两大核心挑战：高昂的治疗成本以及必须通过注射给药的不便性。

该研究项目由宾夕法尼亚大学牙医学院的亨利·丹尼尔（Henry Daniell）博士领衔。研究团队成功利用生菜生物合成了具有功能性的GLP-1肽，具体包括艾塞那肽（exenatide）和利司那肽（lixisenatide）。这项技术的关键在于，这些治疗性肽被天然包裹在植物细胞壁内。这种生物包埋机制能够保护药物免受胃酸和消化酶等严苛环境的破坏，从而为长期以来难以实现的肽类药物口服递送扫清了障碍。

这种基于植物的生产平台充分利用了叶绿体天然的生物合成能力，实现了活性物质的高效产出。与传统的化学合成方法相比，该技术有望大幅降低生产成本。作为W.D. Miller教授及叶绿体基因工程领域的先驱，丹尼尔博士指出，这种方法能够让治疗过程变得更加普及，患者未来可能只需服用他形象地称之为“生菜叶”的制剂。此外，使用天然GLP-1肽而非合成类似物，还有助于减少患者在使用现有药物时经常报告的严重胃肠道副作用。

目前，传统的注射型GLP-1药物如Ozempic和Wegovy在没有保险覆盖的情况下，每月费用可能高达1000至1300美元，这让许多患者，尤其是中低收入国家的患者望而却步。复杂的生产工艺以及对冷链运输和储存的严格要求进一步推高了最终价格。相比之下，生菜细胞中的叶绿体能够自然完成许多必要的翻译后修饰，而这些步骤在合成类似物的生产中通常需要复杂的化学环节。这一特性不仅缩短了生产周期，还显著降低了整体开支。

这支来自费城的科研团队目前正致力于扩大转基因生菜的生产规模，以为即将进行的临床试验做准备。丹尼尔博士是美国科学促进会（AAAS）成员及意大利国家科学院外籍院士，在开发口服生物制剂（包括疫苗和糖尿病药物）方面拥有深厚的背景。他的相关研究成果已发表在《植物生物技术杂志》（Plant Biotechnology Journal）上。研究表明，肠道内的细菌能够分解生菜的细胞壁，从而释放出治疗性肽供人体吸收。丹尼尔实验室此前已有制备公斤级口服胰岛素的成功经验，这为新工艺的规模化应用提供了坚实的信心。