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2020年07月14日
【健康报】纳米技术助1型糖尿病早诊早治

本报记者 王潇雨

最近,中国科学技术大学附属第一医院(安徽省立医院)翁建平课题组联合中国科学技术大学化学与材料科学学院闵元增教授课题组,针对1型糖尿病的治疗,总结了纳米技术在磁共振成像、纳米免疫疗法和胰岛移植中应用的研究进展。相关论文已发表在《纳米医学与纳米生物技术》上。

提高成像质量

减少免疫攻击

“纳米技术可在1型糖尿病的早期诊断和多种治疗手段中发挥重要作用,它可以提高成像的准确性、增强成像效果,使治疗更加安全有效,并减少患者对胰岛素注射的依赖性。”翁建平教授介绍。

糖尿病可以分为1型和2型。1型糖尿病是由免疫系统攻击胰岛细胞,导致其无法正常分泌胰岛素而引起的自身免疫性疾病,主要发生在20岁以下的青少年和儿童中。

“1型糖尿病患者在被确诊前,有很长一段时间处在糖尿病前期,但这个时期患者的血糖并没有明显异常,当患者血糖出现异常时,其胰岛状况已经变得很严重了。因此,越早发现越早治疗越能阻止1型糖尿病的进展,但目前现有的医疗手段对1型糖尿病的早期诊断仍然比较局限。”翁建平告诉记者。

翁建平指出,磁共振成像等成像方法已应用于早期1型糖尿病的诊断及其发展的跟踪,特别是纳米技术的应用,在提高磁共振成像质量的同时还可以减少对患者机体的损伤。同时,胰岛移植以及免疫疗法与纳米技术相结合,可以使药物在体内更具针对性,减少免疫系统对自身胰岛细胞的攻击,使疗法更加安全有效。

“纳米材料可以包含多个官能团(例如螯合剂),跟普通的磁共振造影剂相比,纳米尺寸的造影剂在病变的胰岛部位有更多的富集,从而可以得到更强的成像信号,这对早期诊断帮助较大。”翁建平介绍。

纳米材料还可以通过改变尺寸、表面电荷性质及其他特性等,帮助造影剂在体内具有更长的循环时间,并在体内更具针对性。

“特别是,微血管的改变同样是1型糖尿病的早期症状之一,包括内皮细胞的修饰、血管肿胀、胰岛血流量增加和胰岛内水肿形成。流经发炎的渗漏血管时,静脉内注射的纳米颗粒可以渗透进入周围的病变组织,从而达到成像的目的。”翁建平说。

调节血糖水平

降低排斥风险

在治疗方面,纳米颗粒可以作为抗原载体。它不仅可以降低佐剂的给药量,还可以将抗原引导至特定位点并提高抗原呈递效率。

纳米颗粒与抗原肽结合进行递送可以增强诱导对树突状细胞的耐受性,并破坏自身反应性T细胞的增殖,从而抑制免疫系统的攻击并最终降低1型糖尿病的发病率。

同时,也可以将纳米颗粒与pMHC(抗原肽-MHC分子复合物)结合使用,对T细胞协同刺激以抑制抗原呈递以及自身反应性T细胞的激活和募集,以调节恢复血糖水平,并逐步缓解1型糖尿病。

翁建平表示,在胰岛移植方面,纳米材料可以降低免疫排斥的风险。纳米材料可以对移植的β细胞进行微囊化封装,表面可使用PEG(聚乙二醇)等生物材料进行修饰,还可以添加抗炎药物与β细胞进行共包封,以减轻机体对植入物的炎症反应,减少免疫排斥。纳米技术还可以将植入物的体积最小化,从而提高移植手术的成功率。

“总体来说,纳米技术在1型糖尿病中的研究才兴起不久,目前很多工作还停留在模型动物层面,在临床中的治疗效果还需要进一步探索。”翁建平表示。

《健康报》(2020年07月14日4版)


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