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在一项由威尔康奈尔医学研究人员领导的临床前研究中，将人类血管形成细胞添加到胰岛移植中，提高了胰岛素生成细胞的存活率，并逆转了糖尿病。这种新方法需要进一步的开发和测试，也许有一天可以更广泛地使用胰岛移植来治疗糖尿病。
胰岛移植结合血管细胞有望治疗1型糖尿病
在一项由威尔·康奈尔医学院研究人员领导的临床前研究中，将工程化的人类血管形成细胞加入胰岛移植中，提高了胰岛细胞的存活率，并在糖尿病小鼠模型中逆转了糖尿病。这种新方法需要进一步开发和测试，但未来可能会使胰岛移植更广泛地用于治愈糖尿病。
胰岛位于胰腺中，是分泌胰岛素和其他细胞组成的细胞团，这些细胞被包裹在微小的特化血管中。在1型糖尿病中，胰岛素细胞被自身免疫过程杀死，这种疾病影响全球约900万人。尽管胰岛移植是一种有前景的治疗方法，但目前唯一获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准的方法存在显著局限性。
在1月29日发表于《科学进展》杂志的研究中，研究人员展示了他们开发的特殊血管形成细胞——“重编程血管内皮细胞”（R-VEC），这些细胞通过为胰岛提供强有力的支持，使胰岛能够在移植到小鼠皮肤下后长期存活并逆转糖尿病。
“这项工作为皮下胰岛移植作为治疗1型糖尿病的相对安全且持久的治疗选择奠定了基础。”该研究第一作者、威尔·康奈尔医学院高级作者沙欣·拉菲伊博士实验室的博士后研究员李戈博士说。
目前批准的胰岛移植方法是将胰岛注入肝脏的静脉中。这种侵入性程序需要长期使用免疫抑制药物以防止胰岛排斥，涉及胰岛的相对不受控分散，并且通常在几年内失效，部分原因可能是缺乏适当的支撑细胞。理想情况下，研究人员希望开发一种方法，将胰岛植入更可控且易于接触的部位，如皮肤下，并使移植组织能够长期存活。研究人员还希望最终通过使用来自患者自身细胞的胰岛和内皮细胞，或通过工程化使这些细胞对免疫系统隐形，从而绕过免疫排斥问题。
在新研究中，李戈博士和拉菲伊博士及其同事展示了使用R-VEC作为关键支撑细胞进行长期皮下胰岛移植的可行性。“我们证明了植入免疫缺陷小鼠皮下组织的血管化人类胰岛能够迅速与宿主循环连接，为脆弱的胰岛提供即时营养和氧气，从而增强胰岛的存活和功能。”拉菲伊博士说。事实上，R-VEC源自人类脐静脉细胞，在移植条件下相对耐用——与胰岛中脆弱的内皮细胞不同——并且被设计为高度适应性，能够支持周围任何特定组织类型。
“令人惊讶的是，我们发现R-VEC在与胰岛共同移植时能够适应，为胰岛提供丰富的血管网络，并且甚至获得了天然胰岛内皮细胞的基因活动‘特征’。”
大多数接受胰岛加R-VEC移植的糖尿病小鼠在20周后恢复了正常体重，并显示出正常的血糖控制——对于这种糖尿病小鼠模型来说，这表明胰岛移植几乎永久性地成功了。而仅接受胰岛但没有R-VEC的小鼠则表现不佳。
该团队还在研究中展示了胰岛细胞和R-VEC组合也可以在小型“微流控”设备中成功生长——这些设备可用于快速测试潜在的糖尿病药物。
“最终，需要在大型动物模型中检验这些血管化胰岛的外科植入的安全性和效率。”该研究共同作者、威尔·康奈尔医学院外科助理教授、纽约长老会/威尔·康奈尔医学中心移植外科医生丽贝卡·克雷格-沙皮罗博士说。她也是威尔·康奈尔医学院哈特曼治疗性器官再生研究所的成员。
“尽管如此，将这项技术转化为治疗1型糖尿病患者的手段，仍需克服许多障碍，包括扩大血管化胰岛的数量，并设计避免免疫抑制的方法。”李戈博士说。这项研究是实现这些目标的第一步，这些目标可能在未来几年内实现。
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