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新研究使用干细胞和微小的植入物在小鼠中逆转1型糖尿病。安德鲁布鲁克斯/盖蒂图像
  • 分泌胰岛素的细胞可以逆转小鼠的1型糖尿病。
  • 在不触发免疫系统的情况下引入这些细胞是一个关键挑战。
  • 研究人员开发了一种显然是安全的功能装置,用于递送β细胞,同时强调需要更多的研究来帮助治疗1型糖尿病。

一些最有利的替代资源糖尿病细胞替代疗法是人类的干细胞.然而,一个关键的挑战是找到一种安全、有效的方法来引入正常的替代细胞血糖水平不触发身体的自然免疫反应。

华盛顿大学医学院的研究人员在纽约州伊特卡的圣路易斯,莫和康奈尔大学康涅狄格大学,曾合作开发出一种成功提供胰岛素分泌细胞的微小植入物,或β细胞,患有糖尿病的小鼠,无需免疫抑制药物治疗。

这项研究发表在6月2日出版的《科学》杂志上科学翻译医学

β细胞是生产,存储和释放的胰腺中的独特细胞胰岛素.研究人员之一Jeffrey R. Millman博士先前参与了导致制备多能干细胞的方法的研究 - 也就是说,可以产生几种不同细胞类型的细胞 - 然后将这些细胞生长为胰岛素 -分泌β细胞。

“我们可以服用一个人的皮肤或脂肪细胞,使它们成为干细胞,然后将这些干细胞生长成胰岛素分泌细胞,”米尔曼博士说。“问题是,在1型糖尿病的人中,免疫系统攻击那些胰岛素分泌细胞并摧毁它们。”

介绍新的胰岛素生产细胞可以重新触发自身免疫性疾病过程,最初在某人的胰腺中破坏了β细胞1型糖尿病.尽管有药物可用于抑制免疫系统,研究人员注意到,使用这些药物使患者易受伤害感染

近年来,科学家们尝试了几个植入物,取得了不同程度的成功。该装置具有足够小的开口至关重要的是,以防止免疫细胞的侵袭,同时足够大,以养成营养和氧气并释放胰岛素。

研究人员团队开发了一种纳米纤维 - 一体化的细胞封装,或漂亮的设备。在用干细胞衍生的胰岛素分泌的β细胞填充漂亮植入物后,研究人员将这些装置插入小鼠腹部,化学诱导的糖尿病。

糖尿病矫正发生在植入良好设备的1周内。植入物中的细胞继续在处理的小鼠中持续分泌胰岛素,对照血糖和逆转糖尿病,最多200天,没有给予抑制其免疫系统的药物。

“The device, which is about the width of a few strands of hair, is microporous — with openings too small for other cells to squeeze into — so the insulin-secreting cells consequently can’t be destroyed by immune cells, which are larger than the openings,” said Dr. Millman.

“有了这个设备,我们似乎已经制造出了所谓的‘适居带’(Goldilocks zone),在这里,细胞可以感觉正好在设备内部,保持健康和功能,并根据血糖水平释放胰岛素。”

共同研究人员马明林博士补充道:“我们使用的设备结合了结构、机械和化学特性,使老鼠体内的其他细胞无法完全隔离植入物,从本质上说,是窒息并使其失效。”植入物在动物体内自由漂浮,6个月后我们取出植入物,植入物内的胰岛素分泌细胞仍在运作。重要的是,这是一种非常强大和安全的设备。”

柔软但坚韧的漂亮装置是由多孔医疗级热塑性材料制成的。它可以腹腔镜植入和检索。通过在研究期间通过连续填充和活性来证实植入物的安全性。

干细胞衍生的β细胞 大有希望治疗通过提供几乎无限数量的胰岛素分泌细胞来治疗1型糖尿病。低复杂性的设计,相对容易的制造,以及安全性和功能的平衡,使NICE成为未来发展和最终临床应用的理想候选者。