新的移植技术对1型糖尿病患者

结合一种新的水凝胶材料与蛋白质,促进血管生长可能改善移植产生胰岛素的胰岛细胞的成功率与1型糖尿病人。在动物模型中,该技术增强胰岛素生产细胞移植的存活率,恢复胰岛素分泌针对糖尿病动物血糖水平和养护这些。

这项技术还可以帮助病人必须删除,因为严重的胰腺炎,胰腺炎症疾病。通过物质和蛋白质结合,研究者评估植入的多个位置胰岛细胞群,第一次这样一个直接比较移植网站。

“我们有工程材料,可用于移植胰岛,促进血管化和生存的小岛,以提高它们的功能,”安德烈斯·加西亚说,杰出的教授半圆乔治亚理工学院机械工程学院。“我们非常兴奋,因为它可以直接在人类患者受益,如果这证明成功。”

青少年糖尿病研究基金会支持的研究,美国国立卫生研究院,在《华尔街日报》报道,6月2日科学的进步。

1型糖尿病影响数百万人

大约125万的美国人患有1型糖尿病,也被称为青少年糖尿病,疾病特点是身体无法产生胰岛素。控制疾病,患者必须经常测试血糖水平和注射胰岛素来维持适当的平衡。但有些患者会危及生命的低血糖发作,和其他疾病严重的健康后果。

实验用细胞尸体,医生已经移植胰腺胰岛到人类几十年,但多达60%的胰岛移植立即死去,因为他们从血液供应被切断,并被免疫反应由于直接注射到血液中,和那些在移植通常在几个月死亡。在测试到目前为止,小岛被置于肝脏的血管,它具有显著的血液供应,但可能不是最理想的位置,因为敌对免疫环境。

工程的一个新的解决方案

所以加西亚和合作者,包括佐治亚理工学院博士后研究员和第一作者杰西卡·韦弗着手工程师移植细胞的新方法。他们开发了一种新的可降解聚合物水凝胶材料提供细胞注入体内。他们纳入凝胶的蛋白质被称为血管内皮生长因子(VEGF),鼓励血管移植细胞的生长。

“移植胰岛需要大量的氧化和连接身体的循环系统的感觉血糖水平和运输的胰岛素,”加西亚说,他也是雷和弗兰克·h·尼利赋予椅子在机械工程。“除了保护小岛,我们的工程材料促进新血管的形成滋养细胞。”

VEGF已经尝试过,但在数量太大,刺激血管渗漏的生长,不提供长期的氧化。VEGF太少不会长船只迅速足以维持胰岛移植,这是集群包含成百上千的细胞。没有足够的脉管系统的集群,中间的细胞不生存。

韦弗糖尿病小鼠比较位置用于移植的人体细胞可以放置。她研究位置在肝脏,在皮肤下,肠系膜地区附近的肠子和附睾的腹部脂肪垫。

潜在的治疗更多的病人

“我们能够研究并行移植网站,真的看的利弊比较细胞的存活率在每个区域,”韦弗说。“胰岛细胞是非常宝贵的,因为我们从每个捐赠者得到太少。生存我们需要他们帮助1型糖尿病患者胰岛素下车。”

在肝脏的位置,多达三个捐助者现在需要足够的移植胰岛提供单个病人的血糖控制。如果研究人员能减少细胞的损失,他们总有一天把两个甚至三倍数量有限的病人尸体捐助者,加西亚说。

评估技术

韦弗研究长达100天的动物模型,并发现水凝胶的胰岛移植集群和VEGF发达很多血管道到他们的新位置。正如所料,水凝胶材料消失了,取而代之的是新的胰岛组织增长。

跟踪的长期生存能力胰岛细胞,她用细胞与基因产生一个绿色发光兴奋时,某些波长的光。通过测量信号返回的移植地点,她能确定有多少细胞活了下来。引入染料到血液中然后让她形象小岛周围的血管生长。

腹部脂肪垫提供最优的移植位置。对于人类来说,相当于结构称为网膜,血液vessel-rich区域,其他研究人员正在评估作为胰岛移植的位置。这项技术应该用于人类,这些细胞可以放置在腹腔镜的手术方法。水凝胶是注射和移植会聚合网站,创建一个灵活的凝胶,将符合身体结构改善血船连接和组织集成。

接下来是什么?

下一步,加西亚和韦弗想研究技术在更大的动物。之后,人类将需要临床试验来证明水凝胶材料和蛋白质的结合将使1型糖尿病患者受益。最终,研究人员希望细胞可能会提供一个源的胰岛移植无需尸体供体胰岛和免疫系统抑制。

糖尿病研究所研究员韦弗在加入佐治亚理工学院之前,说她是惊讶于新技术的效果如何。的成像提供了一个清晰的视图胰岛块周围的血管系统。

“当我们第一次开始做影像,我很确定我尖叫我第一次看到它,”韦弗说。“这是如此美丽的脉管系统。我不希望看到这样的完美血管生长小岛。”