西北大学
信用:Unsplash/CC0公共领域
患有1型糖尿病的人必须每天仔细遵循规定的胰岛素方案，通过注射器、胰岛素泵或其他装置接受激素注射
如果没有可行的长期治疗，这一疗程将是终身监禁
当血糖水平改变时，胰岛控制胰岛素的产生，在1型糖尿病中，身体的免疫系统攻击并破坏这种产生胰岛素的细胞
在过去的几十年里，胰岛移植已经成为治疗1型糖尿病的潜在方法
有了健康的移植胰岛，1型糖尿病患者可能不再需要注射胰岛素，但随着免疫系统继续最终排斥新的胰岛，移植努力面临挫折
目前的免疫抑制药物对移植的细胞和组织保护不足，并且受到不良副作用的困扰
现在，西北大学的一组研究人员发现了一种有助于提高免疫调节效率的技术
该方法使用纳米载体重新设计常用的免疫抑制剂雷帕霉素
利用这些载有雷帕霉素的纳米载体，研究人员产生了一种新的免疫抑制形式，能够靶向与移植相关的特定细胞，而不会抑制更广泛的免疫反应
这篇论文今天发表在《自然纳米技术》杂志上
西北大学团队由埃文·斯科特领导，埃文·斯科特是凯·戴维斯教授，也是西北大学费恩伯格医学院分校麦考密克工程和微生物免疫学院的生物医学工程副教授，吉列尔莫·阿梅尔是麦考密克生物医学工程和范伯格外科的丹尼尔·黑尔·威廉姆斯教授
阿米尔还是先进再生工程中心的主任
指明身体的攻击 Ameer一直致力于改善胰岛移植的结果，为胰岛提供工程环境，使用生物材料优化其存活和功能
然而，与传统的全身免疫抑制相关的问题仍然是患者临床管理的障碍，也必须得到解决，以真正对他们的护理产生影响，Ameer说
Ameer说:“这是一个与免疫工程领域的领导者埃文·斯科特(Evan Scott)合作的机会，并参与融合研究合作，这项合作得到了美国国家科学基金会研究生研究员杰奎琳·伯克(Jacqueline Burke)对细节的极大关注，并得到了很好的执行。”
雷帕霉素被广泛研究，通常用于在其他类型的治疗和移植中抑制免疫反应，以其对全身许多细胞类型的广泛影响而闻名
雷帕霉素通常口服给药，必须仔细监测其剂量以防止毒性作用
然而，在较低剂量下，它在胰岛移植等情况下效果不佳
斯科特也是CARE的成员，他说他想知道如何通过将药物放入纳米颗粒中并“控制其在体内的去向”来增强药物的效果
" 斯科特说:“为了避免雷帕霉素在治疗过程中的广泛影响，该药物通常以低剂量并通过特定的给药途径给药，主要是口服给药。”
“但是在移植的情况下，你必须给予足够的雷帕霉素来全身性抑制T细胞，这可能会有明显的副作用，如脱发、口腔溃疡和整体免疫系统减弱
" 移植后，被称为T细胞的免疫细胞会排斥新引入的外来细胞和组织
免疫抑制剂被用来抑制这种效应，但也会通过关闭全身的T细胞来影响身体对抗其他感染的能力
但是研究小组配制了纳米载体和药物混合物，以产生更具体的效果
这种纳米颗粒不是直接调节T细胞——雷帕霉素最常见的治疗靶点——而是设计成靶向和修饰抗原呈递细胞，从而实现更有针对性、可控的免疫抑制
使用纳米颗粒还使研究小组能够通过皮下注射递送雷帕霉素，他们发现这种注射使用不同的代谢途径来避免口服给药后在肝脏中发生的大量药物损失
这种给药途径需要明显更少的雷帕霉素才能有效——大约是标准剂量的一半
“我们想知道，雷帕霉素能否被重新设计以避免对T细胞的非特异性抑制，而是通过将药物输送到不同类型的免疫细胞来刺激耐受性途径？”斯科特说
“通过改变靶向的细胞类型，我们实际上改变了免疫抑制的实现方式
" 糖尿病研究实现“白日梦” 该团队在小鼠身上测试了这一假设，在通过标准雷帕鸣口服方案及其纳米载体制剂递送的胰岛移植和雷帕霉素组合治疗糖尿病之前，将糖尿病引入人群
从移植前一天开始，给小鼠注射改变的药物，并连续两周每三天注射一次
研究小组在老鼠身上观察到最小的副作用，发现在他们100天的试验中，糖尿病已经被根除；但是这种治疗应该会持续移植的整个生命周期
研究小组还证明，与接受标准药物治疗的小鼠相比，接受纳米递送药物治疗的小鼠群体具有“强大的免疫反应”
斯科特说，通过纳米递送增强和控制药物副作用的概念并不是一个新的概念
“但在这里，我们不是增强效果，而是改变效果——通过改变药物的生化途径，在这种情况下是雷帕霉素的mTOR抑制，我们产生了完全不同的细胞反应
" 该团队的发现可能会产生深远的影响
Ameer说:“这种方法可以应用于其他移植组织和器官，为患者开辟了新的研究领域和选择。”
“我们现在正致力于将这些非常令人兴奋的结果推向临床应用的更近一步
" 这项研究的第一作者、美国国家科学基金会研究生研究员杰奎琳·伯克(Jacqueline Burke)说，当她看到老鼠的血糖从高度糖尿病水平骤降至偶数时，她几乎不敢相信自己的读数
她不断反复检查，以确保这不是侥幸，但看到这个数字持续了几个月
研究离家很近 对于研究生物医学工程的博士生伯克来说，这项研究更贴近家庭
伯克就是这样一个人，对她来说，每日拍摄是她生活中众所周知的一部分
她九岁时被诊断出患有1型糖尿病，很长一段时间她都知道自己想以某种方式为这个领域做出贡献
伯克说:“在我过去的项目中，我致力于糖尿病足溃疡的伤口愈合，这是1型糖尿病的并发症。”
“作为一个26岁的人，我从来没有真正想去那里，所以我觉得一个更好的策略是专注于我们现在如何以更简洁的方式治疗糖尿病，模拟非糖尿病人胰腺的自然发生
" 全西北的研究团队已经致力于胰岛移植的实验和发表研究三年了，伯克和斯科特都表示，他们刚刚发表的工作可能已经被分成了两三篇论文
然而，他们现在发表的文章认为这是一个突破，并表示这可能会对糖尿病研究的未来产生重大影响
斯科特已经开始为这种方法申请专利，并与工业合作伙伴合作，最终将其推向临床试验阶段
他的工作商业化将解决新技术出现的遗留问题，如Vertex的干细胞衍生胰岛治疗糖尿病
这篇论文的题目是“皮下纳米疗法重新利用雷帕霉素的免疫抑制机制来提高同种异体胰岛移植物的生存能力
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