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北卡罗来纳州立大学和俄亥俄州立大学的研究人员通过将胆红素封装在微小的纳米颗粒中，提高了胰岛细胞在低氧环境中的体外存活率。这项工作对治疗人类和犬类的1型糖尿病都有意义。
1型糖尿病患者无法自然产生足够的胰岛素。1型糖尿病的一种治疗是胰岛移植，其中来自供体胰腺的细胞组被移植到患者中 - 在那里它们可以感测葡萄糖水平并产生胰岛素以控制糖尿病。胰岛移植目前是疾病的唯一无侵入性疗效;然而，主要缺点是移植后的细胞死亡率的高速率。
Unlike an organ transplant, where the organ is connected directly to blood vessels and has an immediate oxygen supply, transplanted islet cells are simply injected into the recipient’s bloodstream and lodge in small veins in the liver, a low-oxygen environment in which up to 70 percent of the transplanted cells die within 72 hours of the procedure.
目前在NC州兽医学院的软组织和肿瘤手术副教授和先前在俄亥俄州州的副教授，以为节省这些移植胰岛细胞的答案可能位于天然存在的抗氧化剂 - 胆红素中。“胆红素是在我们身体的每种细胞中发现的分子，”Adin说，虽然它可能有害，但如果我们补充细胞，只需用正确的本分子补充细胞就可以有益。“
因此，Adin旨在看看向胰岛细胞添加胆红素是否会增加移植存活率。主要障碍是将胆红素递送给感兴趣的细胞。由于分子在水中不太溶于水，因此如果简单地添加到它们中的溶液中，细胞不能有效地占用。
俄亥俄州立大学生物医学工程教授何晓明与Adin合作设计了胆红素运载器。他们发明了一种由Pluronic 127-壳聚糖制成的纳米胶囊，它可以包裹胆红素分子，被胰岛细胞吸收，并在细胞内释放胆红素。
他和Adin在试管中测试了他们的微粒，这些微粒是在低氧环境下培养的胰岛细胞上。他们发现，5微摩尔胆红素的剂量具有最大的保护效益，同时仍然保留了胰岛细胞的功能。在那些接受过治疗的细胞中，低氧死亡率只有18%。
“来自胰岛移植的细胞死亡率一直是该程序的主要障碍，”Adin说。“这些纳米胶囊提供胆红素递送方法，其允许靶向剂量，保留细胞及其功能。”
Adin的下一步计划包括为犬类患者创建一个治疗程序，可以作为人类的模型。“美国有40万到80万只狗患有1型糖尿病，”他说。“研究出一种治疗狗狗的方法，不仅可以减轻它们的痛苦，还可能改善人类的治疗方法。”
这项研究发表在杂志上细胞移植。Adin是通讯作者。兽医陈吉尔，兽医居民Bronwyn Fultagar，博士后学生魏Rao和Lab Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technician Technic All of俄亥俄州州立大学，为此作出了贡献。
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编辑的注释：纸上的摘要跟随。
“Pluronic F127-Chotosan中胆红素的纳米蛋白封装改善了β细胞的摄取，并且缺氧应力后增加了胰岛活力和功能”
发表：2017年12月18日细胞移植
迪伊：10.1177 / 0963689717735112
作者：Bronwyn Fultagar，Wei Rao，Chen Gilor，Feng Xu，俄亥俄州州立大学致x克里斯托弗A.Adin，北卡罗来纳州立大学
抽象的胰岛移植是治疗1型糖尿病唯一有效的非侵袭性治疗方法;然而，植入后即刻的高细胞死亡率限制了这一手术的成功。胆红素是一种内源性抗氧化剂，可提高缺氧应激下小鼠同种异体胰腺移植的存活率，但其在水溶液中的溶解度较差。我们假设，在Pluronic 127-壳聚糖纳米颗粒(nBR)中纳米胆红素包埋可以提高小鼠胰岛细胞的摄取，并提高其在缺氧应激后的生存能力。合成了纳米胆红素，并对其体外释药特性进行了研究。在胰岛素瘤细胞系(INS-R3)模型中，使用共聚焦样结构照明显微镜比较nBR和游离胆红素(fBR)的细胞摄取情况。然后，用0-20?在标准或缺氧条件下孵育前，nBR, fBR或空NP (eNP)的M。比较两组之间的胰岛活力和功能。丁腈橡胶悬浮在富蛋白溶液中，胆红素释放量最大。 Increased, selective uptake of nBR by INS-R3 cells was demonstrated. Cell death after hypoxic stress was significantly decreased in murine islets treated with 5?M nBR (18.5% +/- 14.1) compared to untreated islets (33.5% +/- 17.5%, P = 0.019), with reduction of central necrosis. Treatment group had a significant effect on glucose stimulation index (p=0.0137) and islets treated with 5?M nBR had the highest SI overall. Delivery of bilirubin using Pluronic F127-chitosan NP improves uptake by murine islets compared to fBR and offers dose-dependent protective effects following hypoxic stress.
