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Nature!人胰岛类器官成功控制小鼠的Ⅰ型糖尿病!

发布时间:2020-08-21 10:23:12    文章来源:转化医学网

导言:Ⅰ型糖尿病约占儿童期各型糖尿病总数的90%,是危害儿童健康的儿科内分泌疾病,我国近年发病率为2/10万~5/10万,5岁以下儿童发病率年平均增速5%~34%,发病呈现低龄化趋势。近日,索尔克研究所的研究人员发现,中产生的人类胰岛样类器官可逃避免疫攻击,控制小鼠的Ⅰ型糖尿病。
从中产生胰岛素的胰腺β细胞来替代那些被免疫系统破坏的细胞,是治疗糖尿病的一种很有前途的方法。但要使细胞对葡萄糖的变化做出反应,并在细胞移植后防止免疫攻击,这具有挑战性。
近日,索尔克研究所Salk Institute的科学家们已经找到了解决这些问题的潜在方法。索尔克大学的研究人员利用,制造出了批能够逃避免疫系统的人类胰岛素分泌胰腺细胞簇,这些“免疫保护”细胞簇一旦移植到体内,无需免疫抑制药物就能控制血糖。
该项研究在8月19日发表在《自然杂志上,题为“Immune-evasive human islet-like organoids eliorate diabetes”。
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Ⅰ型糖尿病是一种终生疾病,即使使用自动输送胰岛素来调节血糖的设备,也很难控制。从供体组织中移植胰岛制造胰岛素和其他激素的细胞群可以治愈疾病,但需要患者终生服用免疫抑制药物,这将带来严重的风险。
在该研究中,研究人员创造出了功能性的3D细胞簇,被称为人类胰岛样类器官HILOs,在糖尿病小鼠模型中恢复了血糖控制,而不引发免疫排斥反应。
该团队在没有基因操作的情况下成功地保护了HILOs免受免疫系统的伤害。该研究小组指出,如果这种方法作为一种治疗方法获得成功,接受胰岛移植的患者就有可能避免慢性免疫抑制,而慢性免疫抑制会增加危险感染的风险。
索尔克大学的研究人员先前已经发现,增加一种名为ERR-γ的受体的表达,可以给来自人类诱导的多能iPSCs的β样细胞提供足够的能量,使其成熟为功能性细胞,通过产生胰岛素对葡萄糖变化做出反应。
在这项新的研究中,研究人员发现一种名为WNT4的蛋白质能够开启由ERR-γ驱动的β细胞的成熟。通过利用这一途径,他们在模拟人类胰腺的三维环境中构建了成熟细胞,从而产生了HILOs。
为了解决免疫排斥包括自身免疫反应这一复杂问题,研究小组借鉴了一种流行的癌症免疫疗法。正常的组织移植需要终身免疫抑制治疗,以保护组织免受免疫系统的攻击然而,这些疗法也会增加感染的风险。受癌症免疫治疗药物成功的启发,该团队初发现检查点蛋白PD-L1可以保护移植细胞。
在健康的胰岛细胞中,细胞亚群被发现表达了PD-L1,这是一种已知的能抑制免疫反应的检查点。为了研究PD-L1的表达是否能保护HILOs免受免疫排斥,该团队生成了两种类型的HILOs。
索尔克研究人员开发了一种方法,通过重复短时间暴露于蛋白质干扰素γ蛋白来诱导HILOs中的PD-L1。研究小组报告说,当这些HILOs移植到具有健康免疫系统的糖尿病小鼠体内时,这些HILOs降低了超过40天以上的葡萄糖,而缺乏干扰素γ治疗的细胞的**却下降了。
长期以来,科学家一直在寻找治疗糖尿病的胰岛移植中克服免疫排斥的方法。来自乔治亚理工大学、路易斯维尔大学和密歇大学的一个团队设计了一种含有蛋白质Fas配体的水凝胶,他们证明这种配体可以“教育”免疫细胞接受外来的胰岛。
缺乏高质量的胰岛捐赠者也促使人们努力使用来产生细胞。Sigilon Thera
eutics正在与糖尿病巨头礼来公司Eli Lilly合作,专注于开发基于诱导多能iPSCs的胶囊细胞疗法。马萨诸塞州生物公司Massachusetts biotech近在B轮融资中筹集了8000万美元。
接下来,索尔克大学的研究人员计划在开始临床试验之前,在小鼠身上对移植的HILOs进行更长时间的测试,以确认其和性。该研究的合著者迈克尔·唐斯Michael Downes在一份声明中表示,“这是表明不需要基因操作就能保护HILOs不受免疫系统伤害的研究,如果我们能够开发出一种治疗方法,患者将不需要服用免疫抑制药物。”
在这个系统进入临床试验之前,还需要做更多的研究。移植的器官还需要在老鼠身上进行更长时间的测试,以确定它们的是否持久。还需要做更多的工作来它们在人类身上也能使用。
参考:
**1**htt
s://www.fiercebiotech.com/research/trans
lantation-immune-evading-cells-
d-l1-ex
ression-control-diabetes-mice

**2**htt
s://www.nature.com/articles/s41586-020-2631-z
**3**htt
s://medicalx
ress.com/news/2020-08-immune-evading-cells-diabetes.html
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