人造纳米支架促进治愈糖尿病

糖尿病是威胁人类健康的重要疾病之一,引起巨大的社会经济负担。其中一型糖尿病起因于机体自身免疫系统攻击胰岛素分泌细胞从而导致胰岛素供应不足,患者因而需要长期进行胰岛素注射治疗。胰岛移植治疗可以稳定控制血糖水平,去除胰岛素注射依赖,减少糖尿病并发症,是未来糖尿病治疗的重要方向之一。

2004年加拿大的“埃德蒙顿方案”通过将供体胰岛注射入病人肝门静脉,成功实现了胰岛移植并使病人脱离胰岛素注射治疗,开辟了一型糖尿病胰岛替代治疗的先河。然而目前的胰岛移植方案仍然面临急性血液反应、胰岛存活率低以及胰岛功能长期功能减弱等问题,国内外研究因而迫切关注如何建立新的胰岛移植技术和方案。

左列、中列:电纺丝支架材料及其微井结构;右上:血管化的细胞移植体;右下:经支架组装的胰岛在体内存活并发挥功能
左列、中列:电纺丝支架材料及其微井结构;右上:血管化的细胞移植体;右下:经支架组装的胰岛在体内存活并发挥功能

目前,北京大学工学院生物医学工程系罗莹课题组创新性地开发出一类基于纳米电纺丝材料、具有微阵列结构的胰岛支架材料,并报道了该支架材料在小动物糖尿病模型中支持胰岛和间充质干细胞移植治疗糖尿病的功能。此研究成果目前在线发表在期刊Advanced Materials [1]上。

报道中的材料制备过程主要结合了电纺和微成型加工技术,获得了既在微尺度具有微井阵列结构、又在纳米尺度具有纤维结构和可控传质功能的多功能支架。利用该支架材料,胰岛或间充质干细胞形成的微组织可以被“编织”在支架材料上。当装载有胰岛或间充质细胞的支架移植到一型糖尿病小鼠模型中的附睾脂肪垫后,胰岛或间充质细胞获得血管化,并通过胰岛素分泌或促进胰腺修复达到治疗糖尿病的效果。

研究团队评论说:“具有微井结构的支架材料可以在空间上有序组装细胞,防止细胞坏死,优化细胞微环境;同时聚氨酯纳米电纺丝有较强的力学性质,可操作性好,有望克服水凝胶等目前其它材料力学和加工性能弱的问题。”在此之前,罗莹团队也报道了聚氨酯的纳米电纺丝材料可以用于加工免疫隔离装置并具有优越的生物相容性。相关研究已发表在期刊Biomaterials [2]

细胞的空间定位和多层级组装是人造器官中关键步骤之一。微阵列支架材料用于组装胰岛和微组织展示了通过细胞构建“迷你”器官的概念,为研制新一代功能材支架材料及建立新的细胞移植技术奠定了基础。该项工作主要参与人员包括生物医学工程系博士研究生王凯、侯文达,硕士研究生王茜等。

论文链接:

[1]: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201604600/abstract

[2]: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961216302824

(据北京大学)

原创文章,如若转载,请注明出处。

相关文章

  • Diabetologia:快走可能有效控制糖尿病患者血糖水平

    根据最近发表于《Diabetologia》上的一项研究,快走相较于慢跑更能有效控制糖尿病前期患者血糖水平。 研究人员将150例糖尿病前期患者分为4个小组,1组参与者遵循低脂、低热量的饮食和中等强度运动(相当于每周快走7…

    2016-07-26
  • 什么样的糖尿病人更容易罹患老年性痴呆

    (据华中科技大学)已经有研究表明糖尿病有可能会增加老年性痴呆病的患病风险。我国目前有糖尿病患者约9240万,若能早期识别或预测哪些病人更易发展为老年性痴呆,同时研发相应的干预策略,对降低老年性痴呆发病率…

    2016-02-25
  • 儿童睡眠过少可增加2型糖尿病风险

    一项研究发现儿童每天少睡一小时显著增加2型糖尿病危险因素,包括高血糖和胰岛素抵抗。 英国国民保健组织推荐10岁小儿每天平均睡10小时,睡眠少于1小时就会成为高危因素,研究者说。 Christopher G Owen是这项研究…

    2017-08-21
  • 端起你的马克杯——常喝咖啡也能延年益寿

    长期饮用咖啡可显著增加寿命(图片来自网络) 在上周末举行的欧洲心脏协会会议上,西班牙Seguimiento大学的一项长期研究发现,饮用咖啡可以延长寿命。这项研究纳入了20000名西班牙参与人员。 这是一项观察研究,Nav…

    2017-08-31
  • 精索静脉曲张能预示心脏病风险?

    阴囊内静脉扩张时男性很常见的一种疾病,一项新的研究显示阴囊内静脉曲张可能会增加心脏病和糖尿病风险。 这种疾病医学上称为精索静脉曲张。15%的男性受这种疾病困扰,它可以引起疼痛和不孕症。 斯坦福大学医学院的…

    2017-12-07
  • 糖尿病比我们想象的要复杂

    我们对糖尿病的了解仍然非常少。从世界范围来看很可能可以再分为500种不同次组别,这一切都取决于基因和当地环境因素的影响

    2018-03-03