隐形猪细胞可以治疗人类糖尿病的关键
伯明翰阿拉巴马大学的研究人员正在探索如何包装猪组织保护涂层的最终人类糖尿病的战斗。防护材料的纳米影响是为了阻止或预防免疫排斥。
终极目标:从猪胰岛素生产细胞移植到人类治疗1型糖尿病。
今年在临床前工作开始,这些隐形制造胰岛素胰腺胰岛从猪或老鼠涂上薄影响仿生材料被测试体内的糖尿病小鼠模型,阿拉巴马大学的调查人员休伯特谢霆锋说,博士,尤金尼娅和哈莱姆皮厄娃,博士,谢霆锋是一个免疫学家和微生物学系的副教授,阿拉巴马大学的医学院和哈莱姆皮厄娃是一个聚合物和材料化学家和化学系副教授,阿拉巴马大学艺术与科学学院。
他们的研究,由两个新JDRF糖尿病基金会赠款支持,”是一个很好的例子,一个真正的多学科项目,包括不同领域的专业知识包括工程、纳米材料、免疫学和胰岛移植,”弗兰隆德说,博士,教授,椅子UAB的微生物。”该项目还将基础科学与工程发展更好的治疗糖尿病的目标。”
“我们的合作工作,因为我们有相同的心态,”哈莱姆皮厄娃说她与谢霆锋合作。“我们想做良好的科学。”
胰岛细胞的主要工作之一是生产胰岛素来调节血糖水平。在1型糖尿病中,产生胰岛素的β-cells被自体免疫性攻击人体自身的免疫系统。保护移植供体胰岛,其他研究者们也试图用厚外套小岛凝胶,涂料,共价结合或具有离子小岛。这些方法取得了有限的成功。
谢霆锋和哈莱姆皮厄娃已经采取了不同的方法,应用温和的和更薄的涂层五仿生材料大约30纳米厚的影响。这些层作为物理屏障,消散的活性氧,并抑制免疫应答。的薄外套使营养物质和氧气容易细胞的通道。
“我们没有预计多层会如此大,潜在的好处,”哈莱姆皮厄娃说的免疫调节的影响。
Tse-Kharlampieva合作起步的努力解决一个问题在阿拉巴马大学服务提供小岛国家研究者小岛经常死亡或停止分泌胰岛素在三到五天的航运。哈莱姆皮厄娃被问到她的影响可能会在某种程度上保护胰岛和维持生存和功能。
影响是通过氢键结合在一起,通过一个极性基团之间的吸引力层,哈莱姆皮厄娃称之为“友好的方法”比共价键或离子键。的一层,丹宁酸,是一种多酚,可以清除自由基的破坏性,绿茶中的多酚类物质。Tse-who研究氧化应激导致胰岛功能障碍和自身免疫反应在1型diabetes-wondered是否鞣酸化解激进的氧物种的能力可能有助于减少自体免疫失调。
在合作研究超过五年,UAB研究人员表明,答案是肯定的。
在2012年的一次先进功能材料纸、谢霆锋、哈莱姆皮厄娃和她的同事发现,:
- 影响,包括丹宁酸,能够顺利包装在多种哺乳动物的胰岛细胞,并保持高的化学稳定性
- 涂布小岛保留生存能力和β-cell函数体外至少96小时
- 空心壳的影响抑制促炎细胞因子的合成IL12-p70和刺激巨噬细胞的干扰素-γ刺激T细胞
在2014年的一次先进医疗材料篇论文中,研究者们进一步检查的免疫调节作用氢键多层膜,中空的形式外壳。他们表明,双层壳:
- 抗氧化性能,证明了促炎活性氧和氮物种的耗散
- 免疫抑制特性,证明了减毒促炎细胞因子的生产interferon-γ和肿瘤坏死factor-αantigen-stimulated autoreactive CD4 + T细胞
UAB研究的下一步是体内测试韩国帝王和异体移植术,看看bilayer-coated胰岛细胞移植排斥的风险降低,同时恢复血糖的控制。异种移植移植从一个物种转移到另一个,异体移植术是移植从一个物种的成员不同的同一物种的成员。
在一年,体内示范格兰特,阿拉巴马大学的研究人员发现,nano-coated鼠标胰岛存活和功能只要40天在糖尿病小鼠缺乏免疫系统工作。“我们表明,他们活着,他们血糖调节功能,“谢霆锋说。
现在谢霆锋和哈莱姆皮厄娃,由两个新的JDRF资助,正在测试的生存和功能nano-coated小岛从老鼠和猪糖尿病小鼠免疫系统完好无损的。
的猪的胰岛来自加拿大阿尔伯塔大学的合作者格雷格•Korbutt博士Korbutt的团队在埃德蒙顿,加拿大,表明人类胰岛移植到免疫抑制脆性糖尿病患者可以产生胰岛素的独立性。“他们是领袖在胰岛移植和开发新型免疫抑制的埃德蒙顿协议,“谢霆锋说。
猪小岛与稀缺的人类islets-offer无限的胰岛素生产组织来源。
在UAB的实验中,老鼠和猪的胰岛涂以4或5的影响丹宁酸和聚(N-vinylpyrrolidone)或聚(N-vinylcaprolactam) UAB研究科学家Veronika Kozlovskaya,博士鼠标鼠标或猪的胰岛收集和移植小岛到老鼠是由UAB研究人员Michael Zeiger长大在印尼学习外科技能从他的兽医的父亲。
