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在 1 型糖尿病治療領(lǐng)域，科學(xué)家們長期以來一直希望將功能胰島細(xì)胞移植到患者體內(nèi)，以實現(xiàn)治愈。但免疫系統(tǒng)排斥的危險成為橫亙在他們面前的障礙。近日，一支來自佐治亞理工學(xué)院（Georgia Tech）、路易斯維爾大學(xué)（the University of Louisville）和密西根大學(xué)（the University of Michigan）的研究團隊將胰島和一種水凝膠移植到了糖尿病小鼠模型中，這種水凝膠可以幫助免疫細(xì)胞接受外來移植物。這一成果發(fā)表在著名期刊《Nature Materials》上。

▲含有胰島細(xì)胞水凝膠的多孔板

1 型糖尿病是由免疫系統(tǒng)破壞胰島細(xì)胞引起的。目前的標(biāo)準(zhǔn)治療方法包括頻繁注射胰島素，因為患者自身的胰島不再產(chǎn)生胰島素。雖然 1 型糖尿病患者可以通過胰島細(xì)胞移植進行實驗性治療，但幾年后仍然會產(chǎn)生排斥反應(yīng)，即使患者使用抑制免疫反應(yīng)的藥物。他們迫切地需要一種可以永久治愈疾病的方法，從而消除對胰島素的終生依賴。

此次報道的新方法采用了可呈現(xiàn) Fas 配體（FasL）的合成水凝膠顆粒（microgels），這是一種可以“訓(xùn)練”T 效應(yīng)細(xì)胞接受胰島而不產(chǎn)生排斥反應(yīng)的蛋白質(zhì)。在移植手術(shù)前，研究者將這種水凝膠顆粒與胰島混合。然后將這些細(xì)胞置入小鼠的腎臟和腹部脂肪墊中。這些小鼠在接受移植物后的至少 200 天內(nèi)，都沒有出現(xiàn)排斥。如果將這種方法應(yīng)用于人類，患者將可能在不需要長期免疫抑制藥物的情況下治療糖尿病。

胰島移植的另一個問題是，它們常常失去血管而不能正確植入患者體內(nèi)。佐治亞理工學(xué)院機械工程系教授 Andrés García 博士的實驗室已經(jīng)表明，他們可以刺激移植到小鼠脂肪墊中的細(xì)胞的血管生成。而在人類中，移植物可以被置入網(wǎng)膜，這是一種類似于小鼠脂肪墊的組織。

▲佐治亞理工學(xué)院機械工程系教授 Andrés García 博士

“幫助胰島細(xì)胞移植的藥物對患者是有害的。臨床試驗顯示，胰島移植是有效的，但幾年后，還是會發(fā)生排斥反應(yīng)，”García 博士說：“（這種新方法的）關(guān)鍵技術(shù)進步是能夠使這種可以誘導(dǎo)免疫接受的材料與胰島混合，并一起移植。我們可以在實驗室中制造這一生物材料，并將它運送到需要進行移植的場所，使它成為一種即用型（off-the-shelf）治療劑?！?/p>

路易斯維爾大學(xué)的 Haval Shirwan 博士在一份聲明中說：“我們已經(jīng)能夠證明，我們可以制造出一種生物材料，來打破身體拒絕移植的意愿，同時不需要患者持續(xù)使用標(biāo)準(zhǔn)的免疫抑制治療。我們預(yù)計進一步的研究將證明它在多種移植類型中的潛在應(yīng)用，包括骨髓移植和實體器官移植。”

目前，研究小組正在非人類靈長類動物中測試他們的水凝膠胰島移植方法。他們認(rèn)為，如果這種方法有效，那么未來將可以廣泛應(yīng)用于糖尿病患者。

我們期待 1 型糖尿病患者能迎來更多可以有效治療疾病的新方法，也希望人類終有一天能攻克 1 型糖尿病。

參考資料：

[1] Hydrogel could enable pancreatic islet transplants for diabetes

[2] Biomaterial particles educate immune system to accept transplanted islets