陈根：胰岛细胞移植装置，打破细胞失能挑战

陈根

知名科技作家为你解读科技与生活的方方面面。06-07 09:44

文/陈根

在1型糖尿病（T1D）患者中，免疫系统错误地攻击了胰腺中的β细胞，减少了胰岛素的产生，降低了人体管理血糖水平的能力，这也是为什么1型糖尿病患者往往需要定期注射胰岛素来治疗的原因。基于此，干细胞移植β细胞成为治疗1型糖尿病的一种极具前景的方法。

几年前，圣华盛顿大学的研究人员就开发了一种补充糖尿病小鼠β细胞的方法。首先，他们将从动物身上提取的皮肤细胞转化为诱导的多能干细胞（iPS细胞），其可以分化成一系列其他细胞类型——在这种情况下，分化而来的β细胞被植入小鼠体内，允许它们再次调节胰岛素水平，并功能性地治愈糖尿病。

然而，这些细胞的传递、维持和回收仍然是一个挑战。比如，当人体的免疫系统攻击新系统时，将对人体造成巨大威胁。现在，该小组与康奈尔大学的科学家合作，通过将这些细胞放置在一个保护它们免受人体免疫系统伤害的微小设备中，找到了一种保持糖尿病小鼠胰岛素水平的新方法。

这个安全和功能性装置的设计由高度多孔、耐用的纳米纤维皮肤和受免疫保护的水凝胶组成，柔软又坚韧。其中，研究人员将纳米纤维的尺寸调整到小于500纳米，既可防止细胞渗透，同时保持最大的质量转移。

研究人员表示，在这种情况下，挑战之一是保护植入物内的细胞，而不让它们挨饿。它们仍然需要血液中的营养和氧气才能存活。有了这个设备，细胞则可以在设备内部保持健康和功能性，根据血糖水平释放胰岛素。

进一步的研究确认了装置的安全性。研究人员将同基因、异基因或异种啮齿动物胰岛封装在装置内，纠正化学诱导的小鼠糖尿病，植入物中的细胞在长达200天内保持功能，让动物的糖尿病一直处于控制状态，同时保持免疫系统正常运行。

显然，纳米纤维装置的设计为T1D干细胞治疗的安全性和功能性的平衡提供了一个可参考的解决方案。当然，小鼠测试和人类临床试验之间仍然存在相当大的差距，在人们看到任何可能的人类应用之前，还需要进行更多的进一步研究。尽管如此，作为一个有趣的结果，这也给糖尿病患者带来了更多轻松生活的希望。