據估計,1型糖尿病影響著大約180萬美國人。雖然1型糖尿病通常發生在兒童或青少年時期,但也可能發生在成年期。盡管有積極的研究,1型糖尿病仍然沒有治愈方法。治療方法包括服用胰島素、監測飲食、控製血糖水平和定期鍛煉。科學家最近還發現了一種有望的新治療方法。
一組來自密蘇裏大學、佐治亞理工學院和哈佛大學的研究人員,在5月13日發表在《科學進展》雜誌上的一項新研究中,在大型動物模型上成功地使用了一種新型1型糖尿病治療方法。他們的方法包括將產生胰島素的胰腺細胞,即胰島,從供體轉移到受體,而不需要長期服用免疫抑製藥物。
密歇根大學醫學院的兒童健康、分子微生物學和免疫學教授、該研究的主要作者之一Haval Shirwan表示,1型糖尿病患者的免疫係統可能會出現故障,導致它以自身為目標。
糖尿病會損害身體產生或利用胰島素的能力,胰島素是一種幫助調節血糖代謝的激素。1型糖尿病患者無法控製自己的血糖水平,因為他們不能產生胰島素。這種缺乏控製可能會導致危及生命的問題,包括心髒病、腎髒損傷和視力下降。
Shirwan和密蘇裏大學醫學院的兒童健康、分子微生物學和免疫學教授Esma Yolcu在過去20年裏一直致力於研究一種凋亡機製,通過將一種名為FasL的分子附著在胰島表麵,防止“流氓”免疫細胞引起糖尿病或移植胰島的排斥反應。
該研究的第一作者之一Yolcu說:“當一種名為FasL的分子與另一種名為Fas的分子在流氓免疫細胞上相互作用時,就會發生一種凋亡,並導致它們死亡。因此,我們的團隊開創了一項技術,使一種新型FasL的生產成為可能,並將其呈現在移植的胰島細胞或微凝膠上,以防止被流氓細胞排斥。在產生胰島素的胰島細胞移植後,流氓細胞動員到移植物上進行破壞,但通過FasL與其表麵的Fas結合而被消除。”
這種新方法的一個優點是有可能放棄終生服用免疫抑製藥物的機會,這種藥物會抵消免疫係統在進入體內時尋找和摧毀外來物體的能力,例如器官,或者在這種情況下,移植細胞,。
Shirwan說:“免疫抑製藥物的主要問題是它們不是特異性的,所以它們會有很多不良影響,比如患癌症的幾率很高。所以,利用我們的技術,我們找到了一種方法,我們可以調節或訓練免疫係統接受,而不是排斥這些移植細胞。”
他們的方法利用了路易斯維爾大學和佐治亞理工學院申請的美國專利中的技術,並已獲得一家商業公司的許可,計劃尋求FDA對人體試驗的批準。為了開發商業化產品,密歇根大學的研究人員與Andres García和佐治亞理工學院的團隊合作,將FasL附著在微凝膠的表麵,並在小動物模型中證明其有效性。然後,他們與來自哈佛的Jim Markmann和Ji Lei一起,在大型動物模型上評估了FasL-微凝膠技術的有效性,並發表在本研究中。
這項研究代表了從實驗到臨床的研究過程中的一個重要裏程碑,也就是如何將實驗室結果直接納入患者的使用,以幫助治療不同的疾病和障礙,這是密歇根大學最雄心勃勃的研究計劃NextGen精準健康計劃的標誌。
NextGen精準健康計劃強調了個性化醫療的承諾和大規模跨學科合作的影響,將來自密蘇裏大學和密歇根(UM)係統的其他三所研究型大學的創新者聚集在一起,追求改變生活的精準健康進步。這是一項合作努力,利用密蘇裏大學的研究優勢,為密蘇裏州和其他地區的健康創造更美好的未來。
Yolcu說:“我認為,通過在正確的機構,獲得像Roy Blunt NextGen Precision Health大樓這樣的良好設施,將使我們能夠在現有研究成果的基礎上,采取必要的步驟進一步研究,並更快地做出必要的改進。”
Shirwan和Yolcu於2020年春天加入明尼蘇達大學,他們是首批開始在NextGen精密健康大樓工作的研究人員之一,在明尼蘇達大學工作了近兩年後,他們現在是首批來自NextGen的研究論文被接受並發表在高影響力的同行評議學術期刊上的研究人員。
參考文獻:“FasL microgels induce immune acceptance of islet allografts in nonhuman primates” by Ji Lei, María M. Coronel, Esma S. Yolcu, Hongping Deng, Orlando Grimany-Nuno, Michael D. Hunckler, Vahap Ulker, Zhihong Yang, Kang M. Lee, Alexander Zhang, Hao Luo, Cole W. Peters, Zhongliang Zou, Tao Chen, Zhenjuan Wang, Colleen S. McCoy, Ivy A. Rosales, James F. Markmann, Haval Shirwan and Andrés J. García, 13 May 2022, Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.abm9881