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解决糖尿病治疗中棘手难题 纳米颗粒或许大有作为


对I型糖尿病患者来说,他们的生活会出现非常多的不便,患者需要通过注射器、胰岛素泵或者其他设备来定期接受激素注射,这些治疗措施可能会伴随终身。

来源: 学术经纬 

 

对I型糖尿病患者来说,他们的生活会出现非常多的不便,患者需要通过注射器、胰岛素泵或者其他设备来定期接受激素注射,这些治疗措施可能会伴随终身。

由于患者的免疫系统会破坏正常的胰岛细胞,失去胰岛的功能后,他们就无法控制血糖水平。除了注射胰岛素,移植胰岛也成为了一种治疗I型糖尿病的潜在疗法。但移植过后,免疫系统会对移植的胰岛进行攻击,患者需要长期服用免疫抑制药物并忍受随之而来的药物副作用。

如何让患者减少免疫抑制药物带来的副作用呢?《自然-纳米技术》的新研究带来了一种全新思路,科学家设计了一种纳米载体,上面搭载了常用的免疫抑制剂雷帕霉素,这种载体能够靶向相关的特定免疫细胞,不会产生广泛的免疫抑制作用。

雷帕霉素已经在许多治疗和移植手术中用于抑制负面的免疫反应,但是通常是以口服的形式发挥作用,因此会对许多细胞类型产生影响。剂量过高则可能产生毒副作用,剂量过低则不能保护移植的组织和器官。

而新研究考虑的便是让药物既精准发挥疗效,又不会伤及无辜。美国西北大学的科学家设计的纳米颗粒能够用于靶向抗原呈递细胞,而不是雷帕霉素通常靶向的T细胞,这样能够更加有针对性和可控地完成免疫抑制。

纳米颗粒可以在搭载药物的情况下通过皮下注射,这样能避免口服药物后发生的肝功能损伤。理论上这套系统是可行的,但实际操作如何?

 

 

▲新研究的设计思路(图片来源:参考资料[2])

从小鼠实验结果来看,纳米颗粒实际效果非常乐观。研究者首先制造了一组糖尿病小鼠,然后对它们进行了胰岛移植,一组小鼠仍然使用口服雷帕霉素,另一组则进行了纳米颗粒药物注射。

根据长期观察结果,注射组的小鼠产生的副作用要比对照组小很多,它们的糖尿病大约在移植手术100天后就能够完全治愈。与对照组相比,使用了纳米颗粒的小鼠仍然可以维持较高的免疫反应,但不会损伤移植胰岛的功能。

此外,口服雷帕霉素通常会伴随抑癌基因表达下降,增加产生新肿瘤的风险,其中包括一些和干扰素相关蛋白的表达会下调。一些研究也观察到癌基因可能在口服过程中上升。不过,使用纳米颗粒的小鼠完全没有产生这些基因失调的现象。

 

 

▲用纳米颗粒可以显著减少药物副作用(图片来源:参考资料[2])

最明显的是使用纳米颗粒治疗的小鼠,脱毛现象也显著减少,这些都说明纳米颗粒疗法可以极大地减少治疗副作用。

注:原文有删减

参考资料:

[1] Nanotherapy offers new hope for the treatment of Type 1 diabetes. Retrieved Jan 19th, 2022 from https://phys.org/news/2022-01-nanotherapy-treatment-diabetes.html

[2] Guillermo Ameer, Subcutaneous nanotherapy repurposes the immunosuppressive mechanism of rapamycin to enhance allogeneic islet graft viability, Nature Nanotechnology (2022). DOI: 10.1038/s41565-021-01048-2.