医学进展
2021年09月号

用于安全输送胰岛素的纳米纤维封装装置

作者:生命新知

干细胞衍生β细胞(stem cell- derived β,SC-β)移植是治疗1型糖尿病(type 1 diabetes, T1D)的一种有前途的方法。然而,这些细胞的输送、维护和回收仍然是一个挑战。因此,一种可回收的免疫保护封装装置对于T1D的干细胞治疗成功非常关键。

康奈尔大学生物与环境工程系的Minglin Ma等报道了一种既安全又具有功能性的装置,该装置由多孔隙、耐用纳米纤维皮肤和免疫保护水凝胶核组成。该装置由电纺医用级热塑性有机硅-聚碳酸酯-聚氨酯组成,柔软而坚韧(断裂应变>2时约15兆帕)。将纳米纤维尺寸调整到小于约500 nm可防止细胞穿透,同时保持最大传质,在植入小鼠腹腔时将无细胞设备上的细胞过度生长降低到单细胞层(厚约3 μm)。

研究证实了装置的安全性,表明装置内持续含有增殖细胞5个月。在装置内封装同基因、异基因或异种啮齿动物胰岛,逆转了小鼠中化学诱导的糖尿病,并且细胞保持功能达200天。该装置支持人SC-β细胞功能,并在植入免疫缺陷和免疫活性小鼠1周内分别逆转糖尿病达120天和60天。研究人员在狗身上证明了该装置的可扩展和可回收性,并在存在异种免疫反应的情况下观察到存活的人SC-β细胞。因此,纳米纤维装置的设计可能为T1D干细胞治疗的安全性和功能性之间的平衡提供解决方案。

总之,近年来干细胞技术的快速发展给SC-β细胞用于T1D的功能性治疗带来了希望。为了使这些治疗成为可能,封装是一种有前途的、无免疫抑制的方法,可保护细胞免受自身免疫和同种免疫攻击,同时降低潜在风险,如未分化干细胞形成畸胎瘤。该研究报告的纳米纤维封装装置用于输送可产生胰岛素的细胞,特别是人SC-β细胞。设计相对简单、容易制造,以及兼顾安全性和功能性,使得这种设备成为未来临床应用的理想选择。

参考文献:WANG Xi, Maxwell KG, WANG Kai, et al. A nanofibrous encapsulation device for safe delivery of insulin-producing cells to treat type 1 diabetes[J]. Science Translational Medicine,2021,13:eabb4601.

Copyright 1994-2015 Cinkate.com.cn All Rights Reserved 沪ICP备10014127号-5