应用文档 - 磁共振

胰岛移植前标记的新方法

“当需要进行快速细胞标记时,微孔化可能被认为是一种合适的标记程序。”

器官移植已被证明是治疗各种限制寿命的疾病(如肾衰竭和心脏病)的有效方法。然而,需要器官移植的患者人数仍超过可获得的捐赠器官数量1。

改进的生物技术使从捐赠组织中提取纯化细胞成为可能。这使得通过移植所需的细胞而非整个器官来纠正某些疾病成为可能,因此有望用可用的捐赠器官治疗更多的病人。

造血干细胞移植已被成功地应用于恢复因疾病(如白血病)或在化疗期间被破坏的血细胞1。胰岛中胰岛素生成细胞的移植正成为适用于某些1型(胰岛素依赖型)糖尿病亚组患者的潜在治疗方法。

在1型糖尿病中,自身免疫攻击使胰腺细胞无法产生胰岛素。因此,患者失去了自动调节血糖水平以使其保持在健康范围内的能力。由于缺乏胰岛素时血糖水平过高会危及生命,1型糖尿病患者必须定期接受胰岛素注射。

由于胰岛素不再是根据血液中的葡萄糖水平而产生,因此胰岛素水平无法根据碳水化合物的确切摄入量进行微调。

虽然病人很清楚胰岛素的注射量,但这种平衡有时会被超出预期的碳水化合物所打乱,例如由于焦虑或锻炼。

发生这种情况时,葡萄糖水平就会变得过低(低血糖)。如果不摄入额外的葡萄糖,将会导致糖尿病昏迷,这可能是致命的。患者通常会出现头痛、疲倦、精神错乱等症状,提醒他们血糖水平过低。然而,某些1型糖尿病患者存在低血糖意识不清,无法识别这些警告信号。

胰岛移植是一种用于帮助这些个体的实验性治疗方法2。患者通常接受从捐赠胰腺中提取的40万到50万纯化胰岛的输注。

一旦移植,细胞就会产生胰岛素并释放到受体的血液中。该疗法已被证明能控制1型糖尿病患者的血糖水平,并预防低血糖。

然而,移植的胰岛有可能受到受体细胞免疫反应的损害,这首先就会导致糖尿病。因此,胰岛移植监测是非常重要的。

因此,在移植前对胰岛加以标记,这样就可以进行原位成像3。用19氟(19F)标记的移植干细胞已通过MRI有效加以定量4。不幸的是,胰岛的特殊结构使得对其进行标记更具挑战性3。

许多标记方法已经被加以研究,以改善胰岛的标记效果。最近,研究人员利用一种改进的新型微孔技术,利用双峰带正电荷聚(乳酸-可可酸)纳米粒子与包封的全氟冠醚和吲哚菁绿染料一起标记胰岛细胞。

研究人员采用Bruker Avance III 400 MHz波谱仪进行核磁共振成像,并与被动内吞法进行比较,从而对该标记程序进行了评估,并采用4.7T Bruker BioSpin生物探针成像仪对移植胰岛进行成像。

这种新的标记方法实现了胰岛细胞的快速、安全、有效标记,但其效率低于内吞法。改进的微孔法提供了一种可供选择的标记方法,适用于需要快速获得结果的情况。

参考文献:

  1. Watt FM、Driskell RR.;“干细胞的治疗潜力”;Philos Trans R SocLondSer B Biol Sci. 2010;365:155–63
  2. Ichii H、Ricordi C.;“胰岛细胞移植的现状”;J Hepato-Biliary-Pancreat Surg. 2009;16:101–12
  3. Shapiro AMJ.;“胰岛移植治疗1型糖尿病:持续的挑战,完善的程序和长期结果”;Rev Diabet Stud. 2012;9(4): 385–406
  4. Gaudet JM等;“用氟-19 MRI追踪干细胞植入物的命运”;PLoS One. 2015;10:e0118544