開(kāi)發(fā)胰島冷凍保存新方法
明尼蘇達(dá)大學(xué)雙城分校和梅奧診所的工程和醫(yī)學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)了一種新工藝,可以在極低的溫度下成功儲(chǔ)存專(zhuān)門(mén)的胰島細(xì)胞并對(duì)其進(jìn)行復(fù)溫,從而實(shí)現(xiàn)按需胰島移植的潛力。冷凍保存的突破性發(fā)現(xiàn)是治療糖尿病的重要一步。
根據(jù)疾病控制和預(yù)防中心的數(shù)據(jù),糖尿病是美國(guó)第七大死因,每年造成近 90,000 人死亡。雖然自發(fā)現(xiàn)胰島素以來(lái)的 100 年來(lái)糖尿病管理已大大改善,但即使是最現(xiàn)代的方法仍然是治療疾病而不是治愈方法。
胰島細(xì)胞移植——醫(yī)生從健康的胰腺中取出一組細(xì)胞并將它們轉(zhuǎn)移給受體,然后受體開(kāi)始自行制造和釋放胰島素——是一種正在探索的治療糖尿病的方法。這種方法的主要限制之一是來(lái)自單一供體的移植通常不足以在受體中實(shí)現(xiàn)胰島素獨(dú)立。通常,需要兩次、三次或更多次供體胰島輸注,這增加了與重復(fù)手術(shù)干預(yù)和多輪強(qiáng)免疫抑制誘導(dǎo)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。
克服供體供應(yīng)問(wèn)題的一種策略是匯集來(lái)自多個(gè)供體的胰島,通過(guò)單次輸注實(shí)現(xiàn)高胰島劑量。由于無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間安全地儲(chǔ)存胰島,這一過(guò)程受到限制。先前的研究表明,移植前的儲(chǔ)存時(shí)間僅限于 48 至 72 小時(shí)。
在《自然醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表的一項(xiàng)新研究中,明尼蘇達(dá)大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種新的胰島冷凍保存方法,該方法通過(guò)對(duì)可以匯集并用于移植的胰島細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)量控制、長(zhǎng)期保存來(lái)解決儲(chǔ)存問(wèn)題。
該研究由機(jī)械工程杰出麥克奈特大學(xué)教授兼大學(xué)醫(yī)學(xué)工程研究所所長(zhǎng)John Bischof 博士和明尼蘇達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)院外科副教授Erik Finger博士領(lǐng)導(dǎo),M Health錦繡。Bischof 和 Finger 都是美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)生物系統(tǒng)保護(hù)先進(jìn)技術(shù)工程研究中心 ( ATP-Bio ) 的一部分,并共同指導(dǎo)明尼蘇達(dá)大學(xué)器官保護(hù)中心。
研究發(fā)現(xiàn):
通過(guò)使用專(zhuān)門(mén)的 cryomesh 系統(tǒng),多余的冷凍保護(hù)液被去除,這使得快速冷卻和復(fù)溫速度達(dá)到每秒數(shù)萬(wàn)度,同時(shí)避免了有問(wèn)題的冰形成并最大限度地降低了毒性。
這種新的冷凍保存方法表現(xiàn)出很高的細(xì)胞存活率和功能(小鼠胰島細(xì)胞為 90%,豬和人類(lèi)胰島細(xì)胞為 87%),即使在儲(chǔ)存 9 個(gè)月后也是如此。這種潛在的冷凍保存方法在理論上是不確定的。
在小鼠中,這些冷凍保存的胰島細(xì)胞在移植后 24 至 48 小時(shí)內(nèi)治愈了 92% 的受者的糖尿病。
這些結(jié)果表明,這種新的冷凍保存方案可能是改善胰島供應(yīng)鏈的有力手段,允許匯集來(lái)自多個(gè)胰腺的胰島,從而改善可以治愈糖尿病的移植結(jié)果。
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