Sci Transl Med | 温州医科大学肖健等利用纳米材料重塑脾脏微环境，将脾脏转化为胰岛生存...

iNature · 公众号 · · 2025-05-27 08:50

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” 的研究论文，该研究利用纳米材料重塑脾脏微环境，将脾脏转化为胰岛生存和发挥胰岛生理功能的器官。

该研究在不同程度的免疫抑制下，将血管化的和功能性的小鼠和大鼠胰岛移植到非免疫抑制的啮齿类动物的生物材料重塑的脾中，以及将人胰岛移植到非人灵长类动物(NHPs)的重塑的脾中。研究人员发现了 konjac glucomannan修饰的二氧化硅纳米颗粒(KSiNPs)将脾脏重塑为富含细胞外基质(ECM)的免疫抑制小生境，以支持同系或异种胰岛的存活。在链脲佐菌素(STZ)诱导的小鼠和猕猴1型糖尿病模型中，移植到重塑脾中的胰岛显示出植入、新生血管形成和功能性的改善，并恢复了正常血糖，在小鼠中胰岛素和C肽分泌稳定达90天，在猕猴中稳定达28天。B超引导下猕猴脾内注射KSiNP和胰岛移植在临床前是可行的。这些发现强调了脾组织重塑在支持移植胰岛的存活和功能方面的安全性和有效性，为治疗1型糖尿病(T1DM)提供了有希望的策略。

胰岛移植被广泛认为是治疗胰岛素依赖型糖尿病的最有效方法之一。2000年埃德蒙顿方案的引入大大推进了胰岛移植的临床研究。然而，由于移植胰岛的潜在损失，实现胰岛素独立通常需要多个供体。正如在啮齿动物和人类中使用正电子发射断层扫描研究中观察到的，这种直接损失突出了肝脏微环境对移植胰岛的影响。局部肝脏缺血/再灌注损伤、门静脉低氧合、即时血液介导的炎症反应、内源性肝脏免疫系统和肠肝轴等因素都会导致移植胰岛的丢失。替代移植部位，包括免疫特权眼、横纹肌、网膜和骨髓，已经被探索来解决这个问题。然而，这些部位都有局限性，如胰岛存活不足、视力受损、免疫抑制效果降低、氧气和营养供应不足、非生理性胰岛素释放以及需要侵入性手术。此外，改变在整体身体功能中起关键作用的肝脏微环境被认为对促进胰岛存活和生长是不期望的。

诱导多能干细胞(iPSCs)包括胚胎干细胞和成人干细胞，是产生功能性胰腺β细胞以治疗糖尿病的可再生来源。大量研究表明，当移植到糖尿病动物模型中时，来自胚胎和成人干细胞的胰岛素分泌细胞可以使血糖正常化。干细胞衍生的胰岛可以通过标准化的过程从单一细胞来源产生，实现一致的表征和更可预测的移植结果。临床试验已经开始评估iPSC衍生疗法的安全性和有效性，初步结果表明其对胰岛素独立性和血糖控制具有积极作用。尽管仍然存在挑战，如低分化效率、诱导方案的复杂性和持续时间以及移植细胞的致瘤性风险，但这些进展代表了1型糖尿病(T1DM)功能性治愈的实质性进展。