韓小樂，田磊

(1湖北醫(yī)藥學院附屬襄陽醫(yī)院，湖北襄陽 441000;2廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院)

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胰島β細胞體外保護方法研究進展

韓小樂1，田磊2

(1湖北醫(yī)藥學院附屬襄陽醫(yī)院，湖北襄陽 441000;2廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院)

摘要：胰島移植是新興的糖尿病治療方法，但人為提取過程中常出現(xiàn)胰島β細胞損傷。目前，常用的胰島β細胞體外保護方法主要有化學藥物和激素等藥物保護方法、睪丸支持細胞和骨髓間充質干細胞等細胞共培養(yǎng)方法、微囊化技術和基因治療方法等，各種方法均有一定成效，但均存在一定不足。

關鍵詞：胰島β細胞；體外保護方法；胰島移植

近年來，糖尿病(DM)發(fā)病率逐年升高。胰島移植術具有手術創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少等優(yōu)點，目前已逐漸用于T1DM的治療中。但膠原酶消化、分離提純、炎性因子等原因極易造成胰島β細胞損傷，影響移植效果，從而限制其臨床應用范圍?，F(xiàn)將近年來胰島β細胞體外保護方法的研究進展綜述如下。

1藥物保護方法

1.1化學藥物 ①抗細胞因子藥物：T1DM早期胰島內巨噬細胞和T細胞分泌IL-1β、腫瘤壞死因子(TNF)、干擾素-C(C-IFN)等多種促炎性細胞因子，抑制β細胞功能，最終導致β細胞凋亡、壞死[1～4]。有學者[5]發(fā)現(xiàn)，興奮鉀通道、降低線粒體膜電位可減輕IL-1β誘導的胰島細胞損傷；IL-1受體拮抗劑(IL-1Ra)可使胰島β細胞免受IL-1β介導的損傷，且增加T2DM患者的胰島素分泌[6，7]。近年研究[8]發(fā)現(xiàn)，白藜蘆醇能改善IL-1β所致的胰島功能障礙，可能是通過下調TNF-β活性、抑制 iNOS表達而實現(xiàn)的。②抗氧化應激藥物：Lee等[9]發(fā)現(xiàn)，硫辛酸對胰島β細胞有保護作用；大劑量鋅可抑制動物體內NF-κB、iNOS的表達，明顯緩解DM的發(fā)生、發(fā)展[10]。另有研究[11]發(fā)現(xiàn)，糖耐量受損患者接受一定劑量的維生素E和維生素C治療后脂質過氧化狀態(tài)明顯改善，血清氧化低密度脂蛋白(OX-LDL)及CRP水平降低，氧化應激及非特異性炎癥反應減輕。③抗細胞凋亡藥物：NO抑制劑可通過抑制胰島細胞內NO合成減輕β細胞凋亡[12]；1, 25-二羥維生素D3可誘導和維持高水平的A20、阻止NF-κB激活抗凋亡蛋白，進而通過下調NO水平保護胰島β細胞[13]；Papaccio等[14]將離體的大鼠胰島暴露在IL-1β和咪唑嘌啉化合物RX871024中，結果發(fā)現(xiàn)咪唑嘌啉復合物可以保護胰島細胞免受IL-1β誘導的氧自由基NO的損傷。

1.2激素研究發(fā)現(xiàn)，催乳素不僅可以保護體外培養(yǎng)的小鼠胰島β細胞免受鏈脲佐菌素(STZ)、地塞米松(DEX)等誘導凋亡，還可促進T淋巴細胞、胰島β細胞系INS-1的增殖[15,16]。生長抑制素可通過作用于胰島細胞，使STZ難以進入細胞, 進而阻止細胞內輔酶1的耗竭。善寧可與生長抑素受體結合，抑制胰島素分泌，從而對β細胞起到保護和修復的作用[17]。

2細胞共培養(yǎng)方法

2.1睪丸支持細胞睪丸支持細胞是一種附著在基膜上的不規(guī)則高錐體細胞，其因具有較強的免疫豁免作用在很多領域備受矚目。賀德等[18]將同種大鼠胰島細胞與睪丸支持細胞在肝內共同移植，通過Fas/FasL系統(tǒng)誘使T淋巴細胞凋亡，獲得免疫豁免，繼而使胰島移植物的活性提高、存活時間延長。也有研究發(fā)現(xiàn)，大鼠胰島細胞和睪丸支持細胞聯(lián)合微囊化后共培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)復合細胞移植物的胰島素分泌量及對葡萄糖的敏感性均顯著提高[19，20]。

3微囊化技術

微囊化胰島移植是使用一種特殊的多聚體材料，將胰島包裹在微囊里, 只允許營養(yǎng)物質等有利于細胞生長的物質通過,為胰島提供一個天然的微環(huán)境。Tsang等[25]將微囊膜包裹的人胰島細胞整體移植至DM小鼠腹腔后，發(fā)現(xiàn)血糖改善明顯、移植排斥反應較輕。目前，國內常用殼聚糖來替代聚賴氨酸制作微囊膜。高長有等[26]發(fā)現(xiàn)，殼聚糖的分子鏈上帶有負電荷、海藻酸鈉則帶有正電荷，兩種物質結合可使微囊更加牢固，且毒副作用少、免疫排斥反應??；吳家清等[27]用帶有殼聚糖的微囊膜包埋大鼠胰島進行異種腹腔移植，結果發(fā)現(xiàn)包裹的胰島細胞維持正常血糖的時間比對照組長3周，且3周后囊膜依然完整，囊壁內胰島活性良好。

4基因治療方法

近年來，基因治療也廣泛應用于胰島β細胞的保護中。轉基因β細胞對不良環(huán)境的耐受能力及抗免疫排斥反應的能力更強，移植后療效較好。外源性IL-10可通過腺病毒介導定位表達于胰島β細胞，保護胰島β細胞功能、促進胰島素分泌、減少小鼠胰腺炎和DM的發(fā)生[28]。此外，也有學者研究發(fā)現(xiàn)利用腺病毒介導的胰島素樣生長因子1(Ad-rIGF-1)感染胰島細胞及T1DM小鼠，結果顯示Ad-rIGF-1可抑制STZ導致的細胞凋亡、顯著提高胰島β細胞存活率、提高大鼠胰島β細胞胰島素釋放能力[29]。但是，陳燕燕等[30]卻發(fā)現(xiàn)腺病毒介導的鼠IL-10基因對NOD小鼠T1DM早期胰島β細胞并無明顯保護作用，其原因可能為DM早期機體即出現(xiàn)明顯的免疫代謝紊亂，單一因素不足以逆轉免疫紊亂，說明該技術目前還并不成熟。采用攜帶人血紅素氧合酶-1(HO-1)基因及增強綠色熒光蛋白基因的腺病毒作為載體對成人胰島進行轉染，結果發(fā)現(xiàn)經(jīng)過HO-1基因轉染的胰島細胞抗凋亡能力明顯增強、胰島素分泌也明顯增加[31]。

綜上所述，胰島β細胞的體外保護方法的卓有成效，但仍存在一定不足，如化學藥物及激素的毒副作用及效果穩(wěn)定性制約著其發(fā)展；微囊內胰島氧供不足可導致微囊中心的細胞缺血壞死、影響移植物的長期存活,且微囊化胰島因其體積龐大需選擇合適植入部位；細胞共培養(yǎng)方法對實驗條件有較高的要求，且長期培養(yǎng)對胰島細胞活性有一定損傷；基因治療目前都處于動物實驗階段，且未來基因治療保護β細胞的研究可能涉及抑制細胞死亡、保護細胞功能、誘導免疫耐受等問題[32]。

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·綜述·

收稿日期：(2015-07-10)

通信作者：田磊

基金項目：教育部留學回國人員科研啟動基金(教外司留[2011]1568號)；廣西自然科學基金(2011GXNSFC018023)；廣西醫(yī)學科學實驗中心開放基金專項項目(KFJJ2011-28)；廣西研究生創(chuàng)新計劃資助項目(YCSZ2012040)。

中圖分類號：R587.1

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2015)46-0093-03

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.46.042