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在一项新的研究中,来自密苏里大学、佐治亚理工学院和哈佛大学的一组研究人员在大型动物模型中展示了一种新型1型糖尿病治疗方法的成功使用。他们的方法包括将产生胰岛素的胰腺细胞(称为胰岛)从供体移植到受体,而不需要长期免疫抑制药物。

哈佛大学医学院儿童健康与分子微生物学和免疫学教授、该研究的主要作者之一Haval Shirwan说,患有1型糖尿病的人,他们的免疫系统可能会发生故障,导致它攻击自己。

Shirwan说:“免疫系统是一种严密控制的防御机制,可以确保个体在充满感染的环境中保持健康。”“当免疫系统将胰腺中产生胰岛素的细胞误认为感染并破坏它们时,就会发生1型糖尿病。通常,一旦感知到的危险或威胁被消除,免疫系统的命令和控制机制就会开始清除任何流氓细胞。然而,如果这种机制失败,1型糖尿病等疾病就会出现。”

糖尿病影响身体产生或使用胰岛素的能力,胰岛素是一种帮助调节血糖在体内使用的激素。1型糖尿病患者不产生胰岛素,因此无法控制血糖水平。这种失控会导致危及生命的并发症,如心脏病、肾脏损伤和眼睛损伤。

在过去的二十年里,Shirwan和MU医学院儿童健康和分子微生物学及免疫学教授Esma Yolcu瞄准了一种称为凋亡的机制,通过将一种称为FasL的分子附着在胰岛表面,破坏“流氓”免疫细胞,使其不会引起糖尿病或移植胰岛的排斥。

“当一种叫做FasL的分子与氓免疫细胞上另一种叫做Fas的分子相互作用时,就会发生一种凋亡,并导致它们死亡,”该研究的第一作者之一Yolcu说。“因此,我们的团队开创了一种技术,能够产生一种新形式的FasL,并将其呈现在移植的胰岛细胞或微凝胶上,以防止被流氓细胞排斥。在产生胰岛素的胰岛细胞移植后,流氓细胞动员到移植物中进行破坏,但被FasL结合其表面的Fas所消除。

这种新方法的一个优势是有可能放弃终身服用免疫抑制药物的机会,这些药物会抵消免疫系统在进入体内时寻找和破坏异物的能力,如器官,或在这种情况下,细胞,移植物。

Shirwan说:“免疫抑制药物的主要问题是它们不是特异性的,所以它们可能有很多副作用,例如发生癌症的几率很高。”“因此,利用我们的技术,我们找到了一种方法,可以调节或训练免疫系统接受而不是排斥这些移植细胞。”

他们的方法利用了路易斯维尔大学和佐治亚理工学院申请的美国专利中的技术,并已获得一家商业公司的许可,计划寻求FDA批准进行人体测试。为了开发这种商业产品,马里兰大学的研究人员与Andres García和佐治亚理工学院的团队合作,将FasL附着在微凝胶的表面,并在小动物模型中证明了有效性。然后,他们与来自哈佛的Jim Markmann和Ji Lei一起评估了FasL-microgel技术在大型动物模型中的有效性,并在这项研究中发表。

融入下一代的力量

这项研究代表了从实验室到床边研究过程中的一个重要里程碑,或者说,如何将实验室结果直接纳入患者的使用,以帮助治疗不同的疾病和障碍,这是密歇根大学最雄心勃勃的研究计划“下一代精确健康计划”的一个标志。

强调个性化医疗保健的承诺和大规模跨学科合作的影响,下一代精准健康计划将来自密歇根大学和密歇根大学系统其他三所研究型大学的Shirwan和Yolcu等创新者聚集在一起,追求改变生活的精准健康进步。这是一项合作努力,旨在利用密苏里大学的研究优势,为密苏里及其他地区的健康创造更美好的未来。密歇根大学的Roy Blunt NextGen Precision Health building主持了整体计划,并在最先进的研究设施中扩大了研究人员、临床医生和行业合作伙伴之间的合作。

“我认为,通过在正确的机构,能够访问像罗伊·布朗特·下一代精密健康大楼这样的伟大设施,将使我们能够建立在现有的发现基础上,采取必要的措施来进一步研究,并更快地做出必要的改进,”约尔库说。

Shirwan和Yolcu于2020年春天加入了密歇根大学的教师队伍,他们是第一批开始在下一代精密健康大楼工作的研究人员的一部分,在密歇根大学工作了近两年后,他们现在是第一批来自下一代的研究人员,他们的研究论文被接受并发表在高影响力的同行评审学术期刊上。