棠汰汰|棠汰汰:离治愈糖尿病又进一步!科学家打造出无“免疫排斥”人工胰岛
糖尿病是现代严重的慢性病之一 , 而且目前无法根治 。 不过近日的研究对糖尿病的治疗有了突破性的进展 , 未来有望在移植人工胰岛后 , 不靠药物让胰岛永久恢复功能 。
顶尖学术期刊《Nature》期刊上 , 近期在线发表了一项来自美国索尔克研究所(Salk Institute)的新成果 , 科学家们在开发糖尿病疗法方面取得了重要进展 。
团队利用干细胞技术 , 研制出了首个能够屏蔽免疫系统的人胰岛类器官 。 这些具有胰岛功能的细胞群移植到糖尿病小鼠体内后 , 能够长期稳定血糖 。 更重要的是 , 小鼠不用使用免疫抑制药物来克服移植产生的免疫排斥现象 。
免疫排斥现象:免疫系统负责捍卫身体的健康 , 对大部分的外来物都会产生排斥 , 包括外来的细菌、病毒、微生物、细胞 , 免疫系统都会进一步攻击 , 以保卫身体不受外来物干扰 。 因此包括医材植入、器官移植 , 都需要克服免疫排斥的问题 。
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在这项研究中 , 科学家们针对的是第一型糖尿病 。 罹患第一型糖尿病的患者 , 胰岛β细胞会被免疫系统所攻击 , 导致胰脏无法顺利制造胰岛素 , 因而难以控制血糖 。
由于需要终身治疗 , 即便可以使用自动化设备输送胰岛素 , 对于患者来说控制血糖仍是一种挑战 。 另一种治疗方法是移植捐赠的胰岛组织 , 但这需要患者长期服用免疫抑制药物来克服免疫排斥 , 带来了严重的感染风险 。 因此几十年来 , 研究人员一直在寻找更好的方法来补充胰岛细胞 。
研究所的新闻稿指出 , 目前这项新的实验可以让移植后的生物体 , 不用长期服药、治疗 , 因此将使我们离治愈这种疾病又近一步 。
受到免疫疗法启发 , 用PD-L1保护人工胰岛细胞
团队负责人Ronald Evans教授开发出一种体外培养β样细胞的新方法 。 他们建立了模拟人类胰腺的 3D 环境 , 可以使其中培养的β样细胞具有类似胰岛的特性 。 进一步调整后 , 团队制造出了可以模拟人类胰岛功能的「人胰岛样类器官」(human islet-like organoids) 。
【棠汰汰|棠汰汰:离治愈糖尿病又进一步!科学家打造出无“免疫排斥”人工胰岛】接下来 , 研究小组解决了复杂的免疫排斥问题 。 受癌症免疫疗法药物的启发 , 研究团队尝试利用免疫检查点蛋白PD-L1保护移植细胞 。 「透过表达作为免疫抑制剂的PD-L1 , 移植的类器官能够躲避免疫系统攻击 。 」第一作者Eiji Yoshihara博士说 。
将人胰岛样类器官移植到具有健康免疫系统的糖尿病小鼠体内后 , 这些可以表达PD-L1的细胞提供了免疫屏蔽功能 , 可以连续40多天持续控制血糖 。
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未来第一型糖尿病将有治愈希望
这是首次有研究表明 , 无需基因操作就可以保护外来胰岛细胞不受到免疫攻击 。 团队指出 , 如果能够把它开发为一种疗法 , 将来患者就不需要服用免疫抑制药物了 。
当然科学家也指出 , 这一系统在推进到临床试验之前 , 还有很多工作要做 。 移植的类器官需要在小鼠体内进行更长时间的实验 , 以证实其作用是持久的 。 并且 , 需要做更多的工作来确保它们在人体中使用是安全的 。
Evans表示 , 大多数第一型糖尿病患者是儿童和青少年 , 这种疾病长期以来很难用药物管理 。 实验室生成的人类胰岛样细胞群能够替换受损细胞 , 让它们按需产生正常量的胰岛素 , 有望改变第一型糖尿病的治疗现状 。
参考资料:Immune-evasive human islet-like organoids ameliorate diabetes
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