研究人员使用生物工程和新的移植技术基本上治愈了猴子的1型糖尿病。他们希望它能从根本上改变糖尿病的治疗方式。
在马萨诸塞州总医院移植科学中心的研究人员的带领下,该实验在为期90天的研究期间治愈了三种非人类灵长类动物的身体无法产生胰岛素的自身免疫性疾病。
移植外科主任JamesF.Markmann说:这种策略的应用,特别是在基于干细胞的治疗中的应用,有可能彻底改变治疗1型糖尿病患者的模式。
美国糖尿病协会估计美国有190万人患有1型糖尿病,其中包括大约25万青少年。在1型糖尿病中,人们天生就没有制造胰岛素的能力,产生胰岛素的胰腺细胞缺失,主流理论是免疫系统失控并摧毁了它们。
由于几乎不产生胰岛素,1型糖尿病患者需要终生注射人工胰岛素以避免危险的血糖水平,在胰岛素注射发明之前,这种疾病是致命的。
有一些治疗可能会消除注射的需要,但是,通过移植组织可以恢复再次制造胰岛素的能力。
糖尿病患者有两种可能的移植手术:一种是移植供体的整个胰腺。这目前已获得FDA批准,但全器官移植是一项大手术,风险很大。因此,胰腺移植很少见,每年仅进行约1000例,并保留给病情最严重的患者,这些患者无法使用胰岛素进行治疗。
胰岛同种异体移植的侵入性要小得多,外科医生只移植较小的胰腺“胰岛”,胰腺中的细胞群,是产生胰岛素的β细胞的家园。
然后通常将这些胰岛移植到患者的肝脏中。可能需要多次尝试才能让它们坚持下去,移植成功后患者可能会发现他们不再需要注射胰岛素,或者可以减少使用。
但胰岛移植仍被视为实验性治疗,因此只能作为临床试验的一部分进行。因此,它们甚至比整个胰腺移植更为罕见。根据全球胰岛移植登记处的数据,从1999年到2020年,只有1399人接受了这种手术,而且全世界每年只有几十次尝试。
虽然胰岛移植可以奏效,但有多种问题阻碍了它的发展。
一个问题是在肝脏中的位置,免疫系统最终仍会破坏那里多达一半的移植β细胞,而肝脏本身对移植组织的空间有限。如果出现问题,也很难监测和移除胰岛。
麻省总医院的研究人员着手为这些小岛寻找更好的地点。他们选择了称为网膜的脂肪组织褶皱,它从胃周围开始,横跨肠道。
在发表于Cell Reports Medicine的猴子实验中,研究小组使用一种止血酶和猴子自身的血浆来创造一种“基质”,让胰岛粘附在网膜上,然后基质自然生物降解。
当他们将移植与免疫抑制疗法相结合以保护新细胞时,患有糖尿病的猴子能够制造自己的胰岛素并自动稳定血糖水平。
该研究的第一作者、麻省总医院移植手术研究员Hong Ping Deng表示,这是首次在非人灵长类动物模型中进行此类演示。
即使采用新技术,胰岛移植仍有许多挑战需要克服。它仍然需要免疫抑制剂,而免疫抑制剂会产生一长串并发症和副作用,而且它仍然需要相容的器官供体——而供体胰腺的供应极其短缺。
然而,还有另一种移植方法在2021年治愈了历史上第一位1型糖尿病患者,就是输注源自胚胎干细胞的胰岛。
虽然干细胞理论上可以为移植提供源源不断的胰岛,但也有人担心这种类型的移植,包括排斥反应的可能性和肿瘤生长的可能性。
但这项研究背后的研究人员表示,大网膜也可能成为未来干细胞移植的一个有吸引力的部位,因为它比肝脏更容易监测并且是非重要的,因此移植组织更容易和更安全地移除如果出现并发症。
目前正计划进行一项临床试验,以在人体中测试该技术。
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- 这些发现揭示了治疗1型糖尿病时胰岛移植的一种有前途的替代策略,特别是在基于干细胞的治疗领域。
- 腹直肌前鞘下移植是一种适于hPSC-islets移植的全新策略。其操作方法简单,不良反应少,移植后的胰岛细胞可高效存活、在体内逐渐获得成熟功能并长期稳定地维持其生理功能。腹直肌前鞘下移植有望成为人多能干细胞用于临床糖尿病治疗的理想移植策略。
- 如果您或您的家人患有糖尿病,您可能想知道它是否是遗传性的。糖尿病有不同类型,对于每种类型,都有特定的风险因素。
- 英国的一个科学团队开发了一种名为“人工胰腺”的设备,用于优化1型糖尿病患者的治疗。人工胰腺结合了现代算法,并与每个用户单独交互,实现胰岛素测量和服用过程的自动化。
- 糖尿病是一种慢性疾病,影响着全世界数百万人。它的特点是血液中葡萄糖含量高,如果不及时治疗,可能会导致严重的健康并发症。糖尿病有两种主要类型——1型和2型。
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