糖尿病患者比普通人群骨折的风险更高。而且，如果它们确实破裂了，则恢复所需的时间也将比正常时间更长。

在3月号的《生物材料》中，宾夕法尼亚大学牙科医学院的Henry Daniell，Shuying(Sheri)Yang和同事们分享了一种动物模型中令人鼓舞的发现，其中一种植物生长的蛋白药物加速了骨折的愈合。这项使用蛋白质胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的研究表明，在莴苣植物中生长的经口递送，货架稳定的药物可以刺激造骨细胞的生长并促进骨骼再生。

该论文的通讯作者丹尼尔(Daniell)说：“一种蛋白质如何影响骨折愈合真是令人惊讶。“目前用于糖尿病性骨折患者的药物需要重复注射和住院治疗，结果患者依从性差。在这里，我们每天口服一次药物，治愈速度大大提高。”

该论文的共同通讯作者杨说：“骨折愈合是一个重大的健康问题，尤其是对于糖尿病患者。”“他们倾向于减少骨修复和增加骨折风险，这给治疗带来了挑战。通过食用生菜来提供这种新型人类IGF-1是有效的，易于递送的，并且对患者而言是有吸引力的选择。这项研究提供了一种新的理想的治疗选择用于糖尿病性骨折和其他肌肉骨骼疾病。”

该研究采用了丹尼尔(Daniell)多年来开发的基于植物的药物生产平台，该平台需要将目标蛋白质引入植物细胞，促使它们开始在其细胞中表达该基因，最终在其叶片中产生该蛋白质，收集并用于口腔治疗。

在这种情况下，目标是新型IGF-1，这对骨骼和肌肉健康很重要。已知血液中IGF-1含量较低与骨折风险增加有关。

从前宾夕法尼亚大学牙科医学系教授伊丽莎白·巴顿(Elizabeth Barton)(现为佛罗里达大学)进行的有关肌肉营养不良的早期研究中，研究人员认为，IGF的一种特殊形式是该蛋白质的前体，它包括一种称为e-该肽可能比缺乏该肽的成熟IGF-1更好地刺激再生。目前临床上使用的IGF1不仅缺少e肽，而且还被糖基化，一种活性较低的形式。

研究小组使用了丹尼尔(Daniell)改良的方法，以在植物叶片中高表达人胰岛素样生长因子(IGF-1)，并去除了用于选择生长目标蛋白质的植物的抗生素抗性基因，这是为临床准备好疗法的关键步骤。他们将IGF-1前体蛋白与另一种蛋白CTB配对，该蛋白有助于将融合蛋白从消化道运送到血液中。

转基因生菜植物生长后，将它们冷冻干燥并粉化叶子，确认该产品可保存近三年。

丹尼尔说：“对所有这些项目而言，最重要的是我们希望使这种药物的交付价格合理，舒适并且可以在家中进行。”

研究人员在小鼠和人类细胞中均发现，这种植物来源的药物引起多种细胞类型的生长和分化，或分裂形成各种不同的细胞，包括口腔组织细胞和成骨细胞或造骨细胞。单元格类型。

接下来，研究动物模型中药物的活性，研究人员最初显示，以植物为基础的产品喂养小鼠会导致其IGF-1水平升高。最后，在糖尿病小鼠模型中，他们发现将其喂给动物可以改善骨骼体积，密度和面积，这是更健壮的愈合过程的迹象。

丹尼尔说：“我们希望找到合作伙伴来推动这项工作，因为很多糖尿病患者可以从这种疗法中受益。”

在未来的工作中，研究人员希望继续开发植物生长的IGF-1，将其运用于临床，不仅用于骨折愈合，还用于其他肌肉骨骼问题，包括骨质疏松症和癌症后的骨再生。