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干细胞医疗慢性高血糖,波兰(Poland)大家布置

2019-11-02 13:01

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虽然目前的一些研究证实,包括胃部手术、限制饮食的疗法可以部分逆转早期糖尿病。但是,糖尿病依然被认为是无法完全治愈的疾病。

1型糖尿病是由于自体免疫破坏了胰岛β细胞所导致的,这类患者可能通过移植新胰岛β细胞进行治疗。但他人捐献移植的胰岛细胞,只能维持的数年的时间,并且能够提供这种供体的人简直是太稀缺了。

就医学而言,每一步都是漫长的一步,临床前和临床试验需要花费数年时间,而且如果我们了解一些已知事实,该学科已经取得了进步,但并没有太大变化。例如,自首次成功进行心脏移植以来已有50年了,如今仍需要人类捐助者。这么多年以后,心脏移植仍然存在风险和复杂的程序。人造器官是除此以外的下一步计划。借助生物3D打印技术,越来越多的研究人员正在创建功能性类器官,但我们似乎离植入器官还很远。

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人类多功能干细胞(hPSC)的发现,使研究者在实验室中产生用于疾病治疗和药物筛选的替代细胞和组织成为了可能。若通过干细胞产生无限的人类胰岛β细胞,就能够满足众多患者的需要,同时也将成为干细胞生物学应用到临床治疗工作的重大尝试。

2009年,Wszola在波兰华沙成立了研究与科学发展基金会,以加强医学和生物医学领域的教育和研究活动。Wszola一直在积极寻求突破性的医学疗法,以帮助患有糖尿病和继发性疾病的患者以及被转介到胰腺或胰岛移植病房的患者。该基金会目前的重点是针对仿生胰腺的3D生物打印项目,该器官可以使糖尿病患者实现正常功能,也将取代对慢性胰岛素治疗的需求。他的团队还开发了两种可用于胰岛的生物墨水,这些墨水将很快在市场上销售。

胰岛素是人体中唯一能够降低血糖的激素。分泌胰岛素的胰岛β细胞一直被认为是治疗糖尿病的关键,但是胰岛功能受损是不可逆的特性。然而,随着医学技术的发展,针对胰岛功能的最新技术正在逐渐的取得突破,今天就介绍几种以胰岛细胞为靶点的“治愈”方式。

皇家国际官网,哈佛大学干细胞研究所干细胞与再生生物学系,同马萨诸塞大学医学院糖尿病卓越研究中心合作,首次在体外,通过使用干细胞生成大量的、能够产生足量胰岛素的胰岛β细胞。研究者通过使用小鼠模型证明,该细胞能够被移植入活体,并在受到葡萄糖刺激后能和正常胰岛β细胞一样,分泌足量的胰岛素,从而改善了糖尿病小鼠的高血糖状况。研究结果于今年10月9日发表在《细胞》(01228-8)Cell)上。

该项目涉及对3D支架以及功能性血管和胰岛的生物打印,因此,将形成适合移植的全功能仿生胰腺。“去年三月,我们首次使用小鼠的胰岛细胞和猪的胰岛细胞对仿生胰腺进行了生物打印,所产生的器官是普通胰腺大小的三分之一;但是在这种情况下,大小并不重要,因为我们只需要负责胰岛素生产的胰岛功能。我和我的团队感兴趣的是准备好胰腺以治愈糖尿病,而不是修复天然器官。在我们进行生物打印的器官中,我们可以放置一百万个胰岛,这已经足以治愈糖尿病。”

1.胰岛移植

基于此研究报道,英国媒介中心(The Science Media Centre)采访了几位相关领域的专家。

仿生胰腺项目旨在从患者自身的干细胞中创建定制的胰腺,这将消除任何排斥的风险。然后将干细胞转化为产生胰岛素和胰高血糖素的细胞并进行生物印记;最后,将在人类移植之前对仿生胰腺进行功能测试。肝脏,胰腺或肾脏等器官的繁殖非常复杂,因为它们需要血管系统,在这种情况下,血管形成对Wszola及其团队来说是一个重大挑战。生物印制的器官需要具有密集的血管网络,以便所有胰腺胰岛细胞都能获得充足的葡萄糖和氧气。在基金会实验室,Wszola和他的团队使用CELLINK生物3D打印机进行实验。

胰岛移植指将供体胰腺内的胰岛经过提取和纯化,移植到患者肝脏,来弥补胰岛功能的丧失,使患者减少或摆脱胰岛素依赖。

英国伦敦大学学院再生医学系教授克里斯·梅森(Chris Mason)说:“该研究在科技方面的突破在于,其生产了有功能的胰岛β细胞,并治疗了小鼠的糖尿病。但其在医学领域创造了一个重大的突破,科研者能够制造大量且具有功能的胰岛细胞,并使用它们来为糖尿病患者提供治疗。因此,该项研究工作不仅是一个科学技术上的突破,也是一项潜在的医学领域重大突破。如果该项技术的可靠性能够在临床和生产中得到证实,那么它对糖尿病治疗方面的影响将是革命性的,其价值可等同于发现抗生素对于治疗细菌感染的作用。”

与小鼠进行的动物研究是首次尝试观察生物打印的微脉管系统如何向新的胰腺内生长。关键是分析该过程将花费多长时间,一旦他掌握了这个数字,他将与基金会和一个财团的同事一起发表论文,其中包括医学华沙大学,华沙工业大学,内基实验生物学研究所,Medispace和婴儿耶稣医院。

据称,胰岛移植可有效治疗绝大多数I型和Ⅱ型糖尿病,包括武汉大学中南医院在内,全国有3家医疗机构规范开展胰岛移植临床项目。

“这是一个振奋人心的基础研究领域的研究工作,它解决了使用干细胞治疗糖尿病的发展中一个主要难题。”利物浦大学整合生物学系主任安东尼·霍兰德(Anthony Hollander)教授说,“该研究提供了一个产生大量、并能生产胰岛素的细胞的方法,并且该方法非常的简洁且令人信服。现在这个技术需要被开发,把它用于糖尿病患者的实例上,起码从目前的情况看来,其应用前景是很好的。”
 
达斯科·埃里克(Dusko Ilic)是伦敦大学国王学院干细胞科学课程的高级讲师,对于该研究发现他评论道:“使用由人类胚胎干细胞转变后的细胞治疗1型糖尿病,已经不是今后的事情了,现在我们就要做。美国食品及药物管理局(FDA)为了鼓励试验和研发治疗1型糖尿病的新药,已经允许各机构进行相关的研究工作,批准了把人胚胎干细胞转化为胰腺前体细胞,再依照需要,把它们诱导为能生产胰岛素的不同成熟细胞。上个月,ViaCte公司与加州大学圣地亚哥分校合作,开始了该项目在临床Ⅰ期和Ⅱ期的实验工作。”(编辑:粉条er)

波兰在胰腺研究方面已经拥有强大的医学背景。早在1965年,斯坦尼斯拉夫·莫斯卡列夫斯基首次能够成功地从切碎的豚鼠的胰腺中分离出胰岛。当然,在美国进行了更多的研究,随后又进行了一些实验,这些实验从供体胰腺进行胰岛移植,但是,Wszola认为,这种方法存在两个主要问题:缺乏脉管系统和复杂的胰岛分离–从胰岛中去除了细胞外基质。因此,他于2013年开始领导一个团队,学习生物打印如何帮助他们弄清楚如何开发。

2017年4月14日,中南医院正式启动胰岛移植临床项目,截至目前共完成10位糖尿病患者的临床治疗。其中,一位患者因糖尿病肾病,接受肾移植手术后血糖不稳定,长期使用胰岛素替代治疗。接受胰岛移植后,患者术后半年血糖趋于稳定,渐渐停止胰岛素的使用。

文章题图:express.co.uk

 

Wszola继续解释说,他是“移植外科医师,所以我的目标是继续进行人体临床试验。当我们完成对小鼠的当前研究后,我们将转向更大的动物模型,这将需要一到两年的时间。在对临床前试验的结果进行分析之后,我们可以开始进行临床试验了。如果一切按计划进行,我们预计将在三到五年内移植生物打印的仿生胰腺。”

但是,有研究说“这种移植方法容易出现早期排异反应,一旦出现问题将难以取出被移植细胞,而且需要数次移植”。

许多工作还涉及将干细胞转化为胰岛素的实验室工作。Wszola声称,他比胰腺细胞更喜欢使用干细胞,但是这种技术仍处于起步阶段,可能需要几年的时间才能发展起来。他认为,第一步是“开始与胰岛移植并获得一些积极的反馈,但是,干细胞将比胰岛移植更好地工作,因为它可以帮助更多的患者。我个人知道有太多人因胰腺疾病而面临危及生命的状况,我每天看到需要帮助的患者,最重要的是,我需要告诉他们一些可以给他们未来带来希望的东西。这就是驱动我个人使命的原因,疾病背后的成千上万的人类帮助我非常努力地开展研究并实现了开始临床试验的可能性。我相信当我看到我的患者走出医院,并确信他们已经生存并且没有糖尿病时,我的工作才将完成。”

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2.把胰岛移植到大腿

日本理化学研究所和福冈大学日前宣布一项最新研究成果,他们的研究人员通过动物实验发现,大腿根部皮下脂肪组织是一个很适合胰岛皮下移植的部位,有望成为治疗糖尿病的新方法。

因为这个部位血流充足。在实验中,研究人员给患有糖尿病的实验鼠大腿根部皮下脂肪组织移植了胰岛细胞,只用了少量的胰岛细胞成功治愈了实验鼠的糖尿病。

研究人员称,从解剖学上看人类和实验鼠存在一样的皮下脂肪组织,因此可以认为在人身上也会产生同样的治疗效果。这一新移植方法克服了以往移植技术的很多问题,有望成为治疗糖尿病的新方法。

3.器官芯片技术

中科院大连化学物理研究所,秦建华研究员团队利用器官芯片技术培育人多能干细胞衍生的胰岛类器官取得新进展,科研人员将前沿器官芯片技术与干细胞自组装原理结合,实现了人多能干细胞的内胚层定向诱导分化、3D动态培养与胰岛组织形成;在体外模拟胰岛发育过程,获得了具有近生理结构与功能特点的胰岛类器官。

经过鉴定,芯片上培育的胰岛类器官包含α和β细胞等多种类型,具有良好的胰岛素分泌和糖刺激响应功能。

4.编码移植非β细胞

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英国《自然》杂志14日在线发表了一项最新医学成果:瑞士科研团队报告称,已可以重编码人类α和γ胰岛细胞,使之产生胰岛素。科学家将经过修饰的细胞植入患有糖尿病的小鼠体内后,小鼠的糖尿病症状有所缓解。

科学家指出,这些发现提供了有关人类胰岛细胞可塑性的概念证据。培养这种可塑性用来替代缺失的细胞群,代表了一种治疗糖尿病和其他退行性疾病的潜在方法。

5.异种胰岛移植技术

猪是目前发现最适合为异种移植提供器官的物种,它的心脏、肝脏、肾脏、胰岛、神经细胞以及软骨细胞,与人的相应器官、组织和细胞在结构、功能上几乎完全一致,移植到患者身上完全可以发挥原有器官的作用。

中南大学湘雅三医院细胞移植与基因治疗研究中心的异种胰岛移植术,目前已为多名Ⅰ型糖尿病患者实施了医用供体猪的胰岛移植手术,疗效非常接近人同种异体胰岛移植。

6.自体胰岛移植

把患者坏死的胰腺切除后,分离胰腺中能用的胰岛,然后在超声或X线造影引导下定位,通过导管经皮穿刺至肝门静脉,将分离提纯后的胰岛输注于患者体内,让胰岛继续在患者体内发挥作用调节患者的血糖。

拒小编搜集的信息,目前国内广东佛山市第一人民医院正在开展此项技术的实验!

编者注

第一、上述研究和治疗成果均为正规医疗机构和科研院所,而非完全的商业行为,因此,具有一定的公信力和安全性。

第二、上述研究或者是案例大部分处于试验阶段,还没有正式的临床推广,一些机构声称的“干细胞治疗、基因疗法”等,糖友务必谨慎。可以这么说,除了正规三甲医院外,糖友均不要听信,以免身体和财务损失。

第三、也是最重要的,2型糖尿病的根本是生活方式,生活方式不健康,即使我们重新获得了新生,也将原有的生活方式下再次破坏。

因此,建立健康的生活方式,才是一切治疗的基础。正如寂静法师所讲“改变就能治疗,治疗必须改变”。否则病因就不会解除。

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