1型糖尿病是一種免疫系統疾病，源自免疫系統攻擊胰 腺中的胰島β細胞。后者是分泌胰島素、調控血糖平衡的關(guān)鍵細胞。一旦β細胞遭受破壞，患者容易缺乏足夠的激素來(lái)控制血糖水平?？茖W(xué)家們設想，通過(guò)移植胰島細胞或可逆轉這一缺陷，但是卻困難重重。近日，《American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism》期刊發(fā)表了這一篇題為“In-situ type I oligomeric collagen macroencapsulation promotes islet longevity and function in vitro and in vivo”的文章，揭示了一種微創(chuàng )治療方法，有望逆轉1型糖尿病。
來(lái)自普渡大學(xué)和印第安納大學(xué)的科學(xué)家們合作研發(fā)了一種混合有胰 腺細胞的膠原蛋白配方。在小鼠試驗中，通過(guò)移植這一溶液可以在24小時(shí)內成功逆轉1型糖尿病，并能夠維持至少90天的正常胰島素水平。文章一作Clarissa Hernandez Stephens 將膠原蛋白比喻成“特洛伊木馬”（Trojan horse），可以裝載用于移植的胰島細胞。
改變移植的范式
迄今為止，20年的研究和臨床試驗并沒(méi)有產(chǎn)生有效的胰島移植療法，因為需要很多的捐贈者，而且目前通過(guò)肝門(mén)靜脈輸送胰島的方法太過(guò)侵入性，以至于人體免疫系統容易排斥很大一部分的外源胰島組織。在這項新研究中，團隊做了巧妙的改變：首先，利用膠原蛋白溶液包裹胰島；其次，通過(guò)皮膚注射而不是肝 臟。
“傳統上，我們在動(dòng)物的肝 臟中移植胰島，而不是皮下移植。這很大程度上是因為皮膚欠缺肝 臟輸送胰島素的血液環(huán)境。而且，皮膚中有很多免疫細胞，所以發(fā)生排斥反應的幾率很高。”印第安納大學(xué)醫學(xué)院糖尿病研究中心主任、兒科教授Raghu Mirmira解釋道。
為了解決這一瓶頸，他們嘗試將胰島與膠原蛋白溶液徹底混合，以便消除肝 臟移植的需要。皮下注射后，溶液會(huì )凝固。身體會(huì )進(jìn)一步識別膠原蛋白，并為其提供血液從而維持胰島素和葡萄糖的平衡。
微創(chuàng )治療
“新療法屬于微創(chuàng )治療，類(lèi)似于打針。” 普渡大學(xué)生物醫學(xué)工程和基礎醫學(xué)教授 Sherry Voytik Harbin表示道。
為了驗證可行性，研究團隊選取了雙胞胎小鼠和非雙胞胎小鼠作為模型。結果顯示，如果小鼠供體和受體是雙胞胎，治療后的患病小鼠至少可以堅持90天不需要胰島素注射。如果不是雙胞胎，小鼠同樣可以維持至少40天正常的血糖水平。無(wú)論雙胞胎與否，幾乎所有移植的胰島都存活下來(lái)了。
下一步研究人員計劃，下一步將在患有糖尿病的狗身上驗證這一療法。在美國，每100只伴侶動(dòng)物中就有一只患有1型糖尿病。同時(shí)，約有125萬(wàn)美國人（包括兒童和成年人）深受這一疾病困擾。
“每天我需要給狗狗注射兩次胰島素，這往往會(huì )影響到我的個(gè)人生活。不用打針意味著(zhù)自由。” Jan Goetz表示道，他養的狗（Lexi）患有糖尿病。
印第安納州居民David Taylor與1型糖尿病抗爭了近50年。“糖尿病是我18歲的生日禮物，自我第一次注射胰島素以來(lái)，管理糖尿病成了我另一份‘全職工作’。過(guò)去50年，糖尿病治療方案有了很大的進(jìn)步，但是依然離不開(kāi)胰島素注射等。每隔幾個(gè)月注射一次有望讓我恢復到成年后從未擁有過(guò)的正常生活。” David Taylor期待道。
因為狗患糖尿病的情況與人類(lèi)相似，所以治療方法基本上都是一樣的：每天都需要監測血糖水平，飯后需要注射胰島素。這意味著(zhù)，狗和人類(lèi)可能會(huì )從同樣的治療中獲益——移植新的胰 腺細胞取代有缺陷的胰島組織。此外，研究人員還計劃在以糖尿病小狗為模型時(shí)，將探索移植豬胰島或者胰島素制造干細胞的可行性。他們希望，這兩種方法都能進(jìn)一步增加供體的可選擇性。
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