研究可以通过体外改造胰岛来治疗I型糖尿病

在整个胰腺中称为胰岛的细胞微小的包裹允许器官产生胰岛素。1型糖尿病 - 也称为青少年糖尿病 - 把免疫系统欺骗摧毁这些胰岛。患者必须每天服用胰岛素以维持血糖，或过多的糖会在血流中积聚并导致高血糖，糖尿病酮症病，如果留下未经治疗，死亡。除非有一些方法来恢复胰岛胰岛，否则患者必须自我调节血糖。

为了探索这种潜力，美国国家科学基金会资助了一项由匹兹堡大学斯旺森工程学院的研究人员领导的跨大学研究，他们正在研究人类的使用多能干细胞(hPSCs)工程师胰腺胰岛在实验室里。该研究的一个主要目标是开发一种体外胰岛血管化的方法——也就是在玻璃中——研究表明，这种方法将提高移植后胰岛的生存能力和增强功能。

“这是第一次尝试从人乳头状细胞中产生具有血管化的胰岛类器官，”皮特大学化学工程副教授、该研究的主要研究员Ipsita Banerjee解释说。“通过合作，我们已经开发出一种将血管碎片植入胰岛的方法。在胰岛被移植到身体之前，通过血管化胰岛，它们更有可能存活，并能更快地开始调节血糖。”

胰岛需要非常高的氧气。一旦进入体内，它们需要迅速与宿主血管相连，否则它们就会开始死亡，失去调节能力血糖的水平。研究人员开始寻找新的技术来加速血管化后，测试开始显示高血管密度最终改善移植结果。

除了在实验室中开发血管化的胰岛，这项研究——“从多能干细胞中工程出一个功能性的3D血管化胰岛类器官。细胞——将使用一种新的水凝胶系统来创建三维细胞培养结构，模仿人体自然形成胰腺细胞的方式。

“水凝胶就像一个支架，它有助于在3D空间中配置细胞，”Banerjee博士说。“目前的现状是hPSCs随机排列在不同大小和结构的非受控配置中;然而，通过使用我们在亚利桑那州立大学的合作者开发的水凝胶，我们可以创建一个精确的多细胞结构，称为“球状体”。与培养皿中的2D培养不同，水凝胶上生长的胰岛球状体看起来和人体制造的一样。”

尽管Banerjee博士的研究将对糖尿病的细胞疗法产生最直接的影响，但创造出一种在体外开发工作胰岛的程序，也可以作为测试治疗胰腺疾病的新药物化合物的有效性和毒性的有价值的工具。细胞体外血管化的一般意义显示出更大的希望。

“在移植前预先设计血管化的原理适用于任何类型的组织，不仅仅是胰腺，”Banerjee博士说。“即使捐献的胰岛被用于移植，也有一小部分胰岛在移植过程中存活下来。我们希望，在新细胞进入患者体内之前，我们在实验室采取的先进措施将在下一代再生医学中有巨大的应用。”

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