3D打印胰岛素生成细胞在1型糖尿病实验室测试中展现潜力Health Rounds: 3D printed insulin-producing cells show promise for type 1 diabetes in lab tests

环球医讯 / 心脑血管来源:kfgo.com美国 - 英语2025-07-10 16:56:22 - 阅读时长4分钟 - 1950字
研究人员在伦敦国际移植大会上报告称,使用3D打印技术制造的胰岛素生成胰腺细胞在实验室内测试中展现了未来临床应用的潜力,这一技术可能为1型糖尿病患者提供一种新的治疗方法,同时线粒体基因编辑和早期抗凝治疗也取得了突破。
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3D打印胰岛素生成细胞在1型糖尿病实验室测试中展现潜力

据路透社报道,研究人员在正在进行的伦敦国际移植大会上表示,利用3D打印机可以制造出能够生成胰岛素的人类胰腺细胞。他们使用由去除所有细胞成分的人类胰腺组织和海藻衍生物质——藻酸盐制成的生物墨水,打印出了人类胰腺胰岛细胞。研究人员称,这些打印出来的细胞在试管中存活并保持功能长达三周,对葡萄糖表现出强烈的胰岛素反应,显示出未来临床应用的巨大潜力。

当前分离用于移植的胰岛细胞的方法会剥离掉支撑细胞的结构支架,而这种生物墨水保留了细胞外基质的关键成分,从而提高了细胞的存活率和功能。相比于标准的胰岛细胞制备方法,打印出的细胞在暴露于葡萄糖时释放胰岛素的效率更高。到第21天,生物打印的胰岛显示出更强的感应和应对血糖水平的能力,并且它们保持了结构的完整性,没有出现结块或分解。

在传统的胰岛细胞移植中,对于那些经历危险且不可预测的低血糖发作的1型糖尿病患者,通常会将人类捐赠者的胰岛细胞注入肝脏。研究人员表示,3D打印的胰岛可以通过局部麻醉和小切口植入皮肤下,这可能是更为安全和舒适的患者选择。

研究团队目前正在动物身上测试这种生物打印细胞,并探索长期储存选项,以便使这种疗法能够广泛普及。“这是首批使用真实人类胰岛而非动物细胞进行生物打印的研究之一,结果非常有希望,”北卡罗来纳州维克森林大学医学院的研究负责人昆廷·佩雷尔(Quentin Perrier)在一份声明中说道,“这意味着我们离创造出一种现成的糖尿病治疗方法又近了一步,这种疗法有一天可能会消除注射胰岛素的必要性。”

线粒体基因编辑取得突破

实验室实验表明,目前无法治愈的线粒体疾病可能有一天可以通过基因疗法来解决。线粒体是细胞内的能量“工厂”,它们有自己的DNA,与细胞核中的DNA相分离。线粒体DNA的突变会导致多种影响多个器官的衰弱性疾病,尤其是那些需要高能量的器官,如大脑、肝脏、心脏、肌肉和肾脏。

现有的基因编辑工具如CRISPR由于无法有效穿过线粒体膜,因此对这些疾病无能为力。“使用一种新型的基因编辑工具,我们能够修复导致线粒体疾病的DNA错误,”荷兰乌得勒支大学医学中心的研究负责人马丁·科普恩斯博士(Dr. Martijn Koppens)说。

这种新工具采用与CRISPR不同的机制和组件来进行DNA片段的剪切和粘贴。例如,该工具不使用Cas蛋白,而是使用一种失活版本的细菌毒素作为分子剪刀,被称为DdCBE。为了将“剪刀”递送到线粒体,该工具使用封装在微小脂质颗粒中的mRNA,这也是用于递送COVID-19疫苗的运输方法。

据《公共科学图书馆·生物学》报道,科普恩斯的团队成功使用他们的工具在肝细胞线粒体中引入了一个基因突变,从而破坏了细胞的能量生产。他们还能够纠正一名遗传性肾病患者的线粒体中的突变。“我预计在不久的将来,线粒体基因编辑将被用来生成精确的线粒体疾病模型,这将改变基础研究以及疗法开发,”科普恩斯说道。

中风后可尽早开始使用血液稀释剂

根据一项新的分析,大多数近期因心律不齐导致中风的患者无需延迟开始血液稀释剂治疗。研究人员汇总了涉及近5,500名患有心房颤动和近期中风的四项随机试验数据,发现使用直接口服抗凝药(这些药物可以防止血栓形成)在四天内启动治疗是安全有效的。

这些药物包括强生公司的Xarelto(利伐沙班)或百时美施贵宝和辉瑞公司的Eliquis(阿哌沙班)。心房颤动可能导致心脏中的血栓脱落并进入大脑,引发中风。血液稀释剂可以预防血栓,但也会增加脑出血的风险,因此通常在中风后会暂时推迟使用。

基于当前分析中观察到的安全性,“早期启动血液稀释治疗的好处显而易见,”伦敦大学学院的研究负责人尼克·弗里曼特尔(Nick Freemantle)在一份声明中说,“这种方法确保不会延误或错过至关重要的治疗,特别是对于出院的患者。”

患者被分为两组,其中2,691人在4天内接受了血液稀释剂,而2,750人在第5天或之后才开始服用药物。研究人员在《柳叶刀》杂志上报告称,早期抗凝治疗组中再次发生由血栓引起的中风或脑出血的比例为2.1%,而在延迟治疗组中为3.0%。

早期治疗组未出现脑出血增加的情况。然而,试验中很少有患者经历过广泛损害大脑的中风,这种情况会增加立即开始血液稀释剂相关的出血风险。

随研究一同发表的社论总结道,总体而言,研究结果支持在心房颤动相关中风患者中尽早启动口服抗凝治疗,尤其是那些脑损伤较小的患者。然而,社论指出了一些供医生考虑的额外因素。

“严格遵守预定的早期或晚期启动阈值可能会过于简化决定何时启动血液稀释剂的复杂性,”社论指出。它表示,在评估延迟血液稀释剂治疗“可能带来更多益处”的情况下,应考虑其他共病情况,包括高龄、正在服用的其他药物以及虚弱情况。


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