胰岛移植是指将有活性、有功能的胰岛细胞团(自体、同种异体)移植入糖尿病患者中,使患者恢复对血糖的实时应答及调控,是目前唯一微创并能根治糖尿病的治疗方法。但胰岛移植目前还存在供体数量有限、终身服用免疫抑制剂、血管内移植有急性血液介导的炎症反应(IBMIR)、移植后胰岛微血管重建慢导致细胞缺血缺氧调亡等问题,使胰岛移植技术很难实现大规模应用,甚至连供体到受体一对一的移植都较难实现胰岛素脱离的效果。微囊化和非微囊化胰岛移植是胰岛移植领域的两大重要方向。微囊化胰岛移植即将分离的胰岛包裹于微囊中,再移植至动物体内。常用的微囊为海藻酸钠-聚左赖氨酸-海藻酸钠微囊(APA微囊),由于囊膜的阻隔作用,可阻止受体自身免疫系统对移植胰岛的免疫排斥反应,又不阻碍营养物质、胰岛素、胰高血糖素、C肽等通过微囊膜,有望实现异种胰岛移植和患者无需长期服用免疫抑制剂,从而解决胰岛移植供体不足和术后免疫抑制的问题。本论文中采用锐孔凝固浴工艺制备了包裹胰岛的APA-Ca和APA-Ba微囊,并对微囊膜厚度、强度、表面结构、囊膜稳定性、通透性和小鼠腹腔内移植的效果进行了研究,结果发现APA-Ba微囊的膜强度较高,移植后小鼠血糖控制稳定。为提高微囊的营养和氧气供应,我们还制备了复式微囊、改造人造血管,将微囊放至改造的人造血管移植装置中;并采用Cuff技术进行了家兔单侧颈动脉的端端吻合技术,将含复式微囊的人造血管装置移植至家兔颈动脉上,使微囊与血液充分接触,但移植五日后,人造血管内血栓严重,预示血管内微囊化胰岛移植难度大。微囊化胰岛移植对材料学、移植部位等有极高要求,且微囊化也阻碍了胰岛与宿主的血管对接和交流,这极大的限制了该技术在临床的应用。非微囊化胰岛移植已在临床研究和应用领域开展多年。小鼠的胰岛移植研究主要采用分离纯化小鼠胰岛,并经肾被膜下进行移植。临床胰岛移植目前主要采用分离纯化人的胰岛,再进行门静脉内胰岛输注,移植的胰岛定植于肝脏的小血管分支,根据血糖的变化实时分泌胰岛素和胰高血糖素,来实时调节血糖的变化。本论文研究中我们采用了改进的小鼠肾被膜下胰岛移植工具,将分离纯化后400 IEQ小鼠胰岛输注至糖尿病Balb/c小鼠的肾被膜下,术后小鼠血糖恢复正常,并模型稳定,维持正常血糖超过2个月,为后续的胰岛移植研究奠定了基础。在门静脉内胰岛输注后胰岛的定植部位和分布情况我们也进行了研究。采用C57BL/6小鼠和SD大鼠在体制备肝脏去细胞支架,将分离的高纯度小鼠、大鼠胰岛和中等纯度人胰岛,经DTZ染色后从门静脉在体输注至小鼠或大鼠的肝脏去细胞支架中。结果可见,红色的胰岛细胞团主要栓塞至小鼠或大鼠的肝脏周围的毛细血管分支中。小鼠肝脏体积小,300±50 IEQ的小鼠胰岛导致了约30%的肝脏血管栓塞;大鼠肝脏体积相对较大,800±250 IEQ的胰岛导致了约5%的肝脏血管栓塞;但50%纯度800±250 IEQ的人胰岛输注时,大量的外分泌腺组织阻塞在肝脏血管分支的胰岛周围,可能会加速移植的胰岛缺血、缺氧死亡。因此,移植高纯度的胰岛将更有利于提高胰岛移植的效果。促进移植的胰岛快速微血管重建是胰岛移植研究的一个重要方向。移植后的胰岛会经历缺血缺氧过程,导致胰岛内细胞的凋亡。动物实验研究已证实,碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)能刺激血管生长及趋化血管内膜各类细胞,有望成为一个促胰岛移植后微血管重建的重要细胞因子。但bFGF稳定性差,在体内半衰期仅3～10 min。本研究在体外将纯化的小鼠胰岛在含不同浓度bFGF的CMRL 1066培养液中培养,通过透射电镜(TEM)观察胰岛内微血管基底膜的修复、胰岛素颗粒分泌情况及FDA-PI荧光染色评价bFGF对胰岛活性的影响;在体内用含不同浓度bFGF的培养液配制透明质酸钠生物胶,并将胶与移植的胰岛进行混合后共移植至糖尿病小鼠肾被膜下,观察bFGF对移植后胰岛的促微血管重建作用。结果显示,在TEM下,1 μg/mL bFGF共培养的胰岛内分泌颗粒大量释放;20ng/mL、60 ng/mL、100 ng/mL bFGF共培养组不影响胰岛内部结构且可有效促进胰岛内皮细胞修复的作用;FDA-PI荧光染色结果也显示胰岛在上述三种bFGF浓度共培养组中胰岛活性均大于90%;体内实验显示,含60 ng/mL、100 ng/mL bFGF的透明质酸钠胶与200IEQ胰岛共移植组对比400 IEQ单纯胰岛移植组,血糖均维持在正常水平,与0 ng/mL bFGF透明质酸钠胶与200 IEQ胰岛移植组有显著性差异;免疫组化及Westem-Blot实验证明,含bFGF透明质酸钠胶与胰岛共移植,可促进胰岛移植后微血管重建和促进胰岛存活的作用。胰岛移植相比胰腺移植手术操作简单、安全性高,用于治疗糖尿病前景广阔。本论文从小鼠胰岛的微囊化移植研究出发,比较了微囊化和非微囊化胰岛移植的差异,研究了门静脉内胰岛移植后胰岛在肝脏血管中的分布和胰岛移植后的微血管重建,研究和建立了一种bFGF促进胰岛移植后微血管重建和提高胰岛移植效率的新方法。