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1型糖尿病是一种由于免疫系统攻击自身胰腺中分泌胰岛素的β细胞所引起的自身免疫性疾病。胰岛素分泌不足导致血糖持续性升高是1型糖尿病的典型特征。目前1型糖尿病患者的治疗方式主要依赖于外源补充胰岛素降低血糖,因此1型糖尿病在传统意义上又被称为胰岛素依赖型糖尿病。据国际糖尿病协会(International Diabetes Federation)不完全统计,目前全球糖尿病患者包括约有110万儿童和青少年(20岁以下)。受社会经济、人口、环境和遗传等多方面因素影响,1型糖尿病的发病率逐年上升,年龄跨度也逐渐增大,发病群体已经不仅仅局限于儿童和青少年。一般来说,1型糖尿病病情进程迅速,患者需要终身依于赖外源性胰岛素,给个人、家庭、社会都造成生活和经济负担。目前比较先进的胰岛素泵和连续血糖监测器的发明可以更好的满足实时变化的血糖对胰岛素的需求,但外源性胰岛素疗法也无法有效延缓1型糖尿病的发病进程,不能彻底治愈1型糖尿病,也要面对低血糖风险、糖尿病并发症等多方面影响。
为了深入探究生物材料在免疫疗法治疗1型自免性糖尿病中的潜在应用价值,我们设计并使用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球负载胰岛素多肽片段Ins29-23进行体内免疫耐受诱导,研究其在改善1型糖尿病模型NOD(Non-obese diabetes)小鼠抗原呈递缺陷、糖尿病发病中的具体作用。实验结果发现负载胰岛素片段抗原多肽Ins29-23的PLGA-Ins29-23微球可以显著推迟NOD小鼠1型糖尿病发病。通过对NOD小鼠胰腺组织进行免疫组化和荧光染色,以及对小鼠胸腺和脾脏T细胞进行流式细胞分析发现,PLGA-Ins29-23治疗组可以改善胰岛内免疫细胞的浸润情况,并显著提升外周调节性T细胞占比及功能。此外,空白PLGA微球治疗组的数据也暗示PLGA微球或可作为佐剂,辅助自身抗原多肽Ins29-23的体内效应,建立免疫耐受。
另外,胰岛移植是目前最有希望治愈1型糖尿病的临床手段,然而移植后胰岛存活率低下,胰岛供体不足始终是制约临床胰岛移植应用的瓶颈为题。为了提高胰岛移植效率,我们使用多糖材料,透明质酸和醛基化菊糖,对胰岛进行表面工程化处理,并评估其对胰岛体外生存能力和功能的具体影响。实验结果显示透明质酸和醛基化菊糖表面工程化后,均不影响胰岛形态和分泌功能,还可在一定程度上保存体外培养环境中胰岛活力,促进原位血运重建,提示此类生物材料在辅助临床胰岛移植中的潜在作用。
为了深入探究生物材料在免疫疗法治疗1型自免性糖尿病中的潜在应用价值,我们设计并使用聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球负载胰岛素多肽片段Ins29-23进行体内免疫耐受诱导,研究其在改善1型糖尿病模型NOD(Non-obese diabetes)小鼠抗原呈递缺陷、糖尿病发病中的具体作用。实验结果发现负载胰岛素片段抗原多肽Ins29-23的PLGA-Ins29-23微球可以显著推迟NOD小鼠1型糖尿病发病。通过对NOD小鼠胰腺组织进行免疫组化和荧光染色,以及对小鼠胸腺和脾脏T细胞进行流式细胞分析发现,PLGA-Ins29-23治疗组可以改善胰岛内免疫细胞的浸润情况,并显著提升外周调节性T细胞占比及功能。此外,空白PLGA微球治疗组的数据也暗示PLGA微球或可作为佐剂,辅助自身抗原多肽Ins29-23的体内效应,建立免疫耐受。
另外,胰岛移植是目前最有希望治愈1型糖尿病的临床手段,然而移植后胰岛存活率低下,胰岛供体不足始终是制约临床胰岛移植应用的瓶颈为题。为了提高胰岛移植效率,我们使用多糖材料,透明质酸和醛基化菊糖,对胰岛进行表面工程化处理,并评估其对胰岛体外生存能力和功能的具体影响。实验结果显示透明质酸和醛基化菊糖表面工程化后,均不影响胰岛形态和分泌功能,还可在一定程度上保存体外培养环境中胰岛活力,促进原位血运重建,提示此类生物材料在辅助临床胰岛移植中的潜在作用。