不再注射胰岛素了?封装的胰腺细胞提供可能的新糖尿病治疗方法

在患有1型糖尿病的患者中，免疫系统攻击胰腺，最终离开患者，没有自然控制血糖。这些患者必须仔细地监测血液中的糖量，每天测量几次，然后用胰岛素注射血糖水平，以保持健康范围内的血糖水平。然而，难以实现血糖的精确控制，因此患者面临一系列长期医疗问题。

更好的糖尿病治疗，许多研究人员认为，将替代患者的遭受破坏的胰腺胰岛细胞与健康细胞这可能接管葡萄糖监测和胰岛素释放。这种方法已用于数百名患者，但它具有一个主要缺点 - 患者的免疫系统攻击移植的细胞，要求患者在其余的生命中服用免疫抑制药物。

现在，麻省理工学院、波士顿儿童医院和其他几家机构的一项新进展可能提供了一种实现胰岛细胞移植的方法。研究人员设计了一种材料，可以在移植前封装人类胰岛细胞。在老鼠身上的实验中，他们发现这些封装的人类细胞可以治愈糖尿病长达6个月，而且不会引发糖尿病免疫反应。

虽然需要更多的研究，但这种方法“有可能提供具有免疫系统的新胰腺的糖尿病患者，这将使他们能够在不服用毒品的情况下控制他们的血糖。这是梦想，”Daniel Anderson说，“塞缪尔A. Goldblith MIT Comperent Engineering系的副教授，MIT型科赫综合癌症研究和医学工程研究所（IMES研究所），以及波士顿儿童医院麻醉学系的研究员。

安德森是两项研究中描述此方法的高级作者自然医学和自然生物技术。来自哈佛大学、伊利诺伊大学芝加哥分校、乔斯林糖尿病中心和马萨诸塞大学医学院的研究人员也对这项研究做出了贡献。

封装细胞

自20世纪80年代以来，糖尿病患者的标准治疗已经注射了由基因工程细菌产生的胰岛素。虽然有效，这种类型的治疗需要患者的巨大努力，并且可以产生血糖水平的大摇摆。

在JDRF主任Juria Greenstein，Anderson和他的同事们举行了几年前举行了一种制造包封的胰岛细胞移植的方法是一种可行的治疗方法。他们始于探索藻酸盐的化学衍生物，原始来自棕海藻的材料。可以使藻酸盐凝胶封装细胞而不妨碍它们，并且还允许糖和蛋白质如糖和蛋白质的分子通过，使得内部的细胞可以感测并响应生物信号。

然而，之前的研究表明，当海藻酸盐胶囊被植入灵长类动物和人类体内时，疤痕组织最终会在胶囊周围形成，使该装置失效。麻省理工学院/儿童医院团队决定尝试修改藻酸盐，使其不太可能引发这种免疫反应。

“我们决定采取一种方法，撒开一张非常大的网，看看能捕到什么，”前麻省理工学院和波士顿儿童医院博士后、现波士顿大学助理教授阿图罗·维加斯说。维加斯是第一作者自然生物技术纸张，CO-First作者自然医学纸张，以及作者自然生物技术纸。“我们通过将不同的小分子连接到聚合物链中，使所有这些衍生物进行了所有这些衍生物，希望这些小分子修饰以某种方式使其能够防止免疫系统识别。”

在创建近800个藻类衍生物的文库之后，研究人员在小鼠和非人的灵长类动物中进行了几轮测试。他们中最好的一种，称为三唑 - 硫代胆碱二氧化碳（TMTD），他们决定进一步研究糖尿病小鼠的试验。它们选择了一种小鼠的小鼠，其具有强烈的免疫系统，并将人胰岛细胞植入TMTD中包封成称为腹膜内空间的腹腔区域。

的胰岛细胞在本研究中使用的是使用最近由Douglas Melton，哈佛大学教授的技术从人类干细胞产生，该技术是自然医学纸的作者。

植入后，细胞立即开始产生胰岛素响应血糖水平并且能够在174天内对研究的长度进行控制保持血糖。

“真正令人兴奋的一部分,这是能够显示,免疫小鼠,当封装这些细胞生存很长一段时间,至少六个月,“Omid Veiseh说科赫研究所高级博士后和波士顿儿童医院和co-first自然医学论文的作者。“这些细胞可以感知葡萄糖，并以可控的方式分泌胰岛素，减轻了老鼠对注射胰岛素的需求。”

研究人员还发现，由其最佳材料（但不携带的胰岛细胞）制成的1.5毫米直径胶囊可以植入非人的灵长类动物的腹膜内空间至少六个月而没有疤痕组织建立。

“这两篇论文的综合结果表明，这些胶囊具有真正的保护作用移植的细胞在人类患者中，“波士顿儿童医院的高级研究助理，罗伯特兰德·罗伯特·兰杰（Robert Langer）教授，Boston的儿童医院，以及两篇论文的共同作者。”我们很高兴看到细胞移植的研究达到这些重要的里程碑。“

胰岛素独立性

研究人员现在计划进一步测试他们的新材料非人灵长类动物，目的是最终在糖尿病患者中进行临床试验。如果成功，这种方法可以提供长期血糖对这些患者进行控制。“我们的目标是继续努力将这些有希望的结果转化为可以帮助人们的治疗方法，”安德森说。

“独立于胰岛素是目标，”拉斯维加斯说。“这将是一种最先进的方式，比任何其他技术更好。细胞能够检测葡萄糖和释放胰岛素，而不是我们能够发展的任何技术。”

研究人员还在调查为什么他们的新材料工作得很好。他们发现，最佳性能的材料全部用含有三唑基团的分子修饰 - 含有两个碳原子和三个氮原子的环。他们怀疑这类分子可能会干扰免疫系统识别材料的能力。

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