集成创新攻关异种胰岛细胞移植难题

· 综述·国内外异种器官移植的现状及进展张小燕　王国辉　韩士超　戚若晨　刘克普　魏迪　杨晓剑　马帅军　窦科峰　秦卫军【摘要】　器官短缺已成为阻碍器官移植发展的主要难题，异种移植是解决全球器官匮乏最有价值的方法之一。

近年来，基因工程技术的发展和新型免疫抑制药的研发为异种移植提供了新的理论基础。

国外陆续开展基因修饰猪-非人灵长类动物或脑死亡受者的相关异种移植研究，并取得一些实质性的进展，但大部分的研究仍处于临床前阶段，距离投入临床跨越巨大。

因此，本文结合目前国内外最新的临床前实验研究进展，对异种移植的历史、基因修饰技术发展、异种移植排斥反应及免疫抑制方案等问题进行综述，以期为异种移植的进一步研究提供参考，促进异种移植临床应用，造福更多终末期疾病患者。

【关键词】　异种移植；基因修饰猪；免疫抑制药；非人灵长类动物；排斥反应；炎症反应；凝血功能障碍；感染【中图分类号】　R617,Q78　【文献标志码】 A 【文章编号】 1674-7445（2024）02-0017-06Present situation and progress of xenotransplantation at home and abroad Zhang Xiaoyan, Wang Guohui, Han Shichao,Qi Ruochen, Liu Kepu, Wei Di, Yang Xiaojian, Ma Shuaijun, Dou Kefeng, Qin Weijun. Department of Urology , Xijing Hospital of Air Force Medical University , Xi’an 710032, ChinaCorrespondingauthors:DouKefeng,Email:***************.cnQinWeijun,Email:**************.cn【Abstract 】 Organ shortage has become one of the major challenges hindering the development of organ transplantation. Xenotransplantation is one of the most valuable methods to resolve global organ shortage. In recent years,the development of genetic engineering technique and research and development of new immunosuppressant have provided novel theoretical basis for xenotransplantation. International scholars have successively carried out researches on xenotransplantation in genetically modified pigs to non-human primates or brain death recipients, making certain substantial progresses. However, most of the researches are still in the preclinical stage, far from clinical application.Therefore, according to the latest preclinical experimental research progress at home and abroad, the history of xenotransplantation, the development of gene modification technology, xenotransplantation rejection and immunosuppression regimens were reviewed, aiming to provide reference for subsequent research of xenotransplantation,promote clinical application of xenotransplantation and bring benefits to more patients with end-stage diseases.【Key words 】 Xenotransplantation; Genetically modified pig; Immunosuppressant; Non-human primate; Rejection;Inflammation; Coagulation disorder; InfectionDOI: 10.3969/j.issn.1674-7445.2023193基金项目：国家自然科学基金（82101322、82200845）作者单位： 710032　西安，空军军医大学西京医院泌尿外科作者简介：张小燕（ORCID 0000-0002-1199-988X ），硕士，住院医师，研究方向为肾移植与肾纤维化，Email ：156****6095@通信作者：窦科峰（ORCID 0000-0003-1708-8048），主任医师，中国科学院院士，研究方向为异种移植与肝胆疾病，Email:***************.cn ；秦卫军（ORCID 0000-0001-5202-642X ），博士，主任医师，研究方向为肾移植与泌尿系肿瘤，Email:**************.cn第 15 卷　第 2 期器官移植Vol. 15　No.2　2024 年 3 月Organ Transplantation Mar. 2024　我国慢性肾病的发病率高达10.8%[1]。

在实验动物水平通过恢复和改善胰岛β细胞功能的糖尿病治疗新进展李睿莹　乐　婧　李　雪　靳会丽　孟庆雄△（昆明理工大学生命科学与技术学院，昆明６５０５００）摘要　糖尿病是一个世界性问题，在中国就有超过１．３亿人患有糖尿病。

糖尿病主要分为１型糖尿病和２型糖尿病。

遗憾的是，糖尿病至今尚未达成有效的预防和治愈手段。

但是，近年来的一系列突破性的研究成果，让我们看到了治愈糖尿病的希望。

在这里我们回顾了目前关于１型糖尿病和２型糖尿病可能的治愈途径的研究进展。

这些途径包括胰岛移植和１型糖尿病的干细胞治疗，以及抗体诱导的α细胞向β细胞分化，以及１型糖尿病中某些类型的β细胞能逃逸免疫攻击；糖尿病早期胰岛素长期注射治疗、ＧＡＢＡ以及青蒿素长期诱导促进α细胞转化为β细胞从而恢复胰岛的结构和功能；研究还表明，长期增加维生素Ｄ受体的活性有利于减少炎症反应从而保护β细胞。

但是在青蒿素诱导治愈２型糖尿病方面仍然存在争议。

关键词　１型糖尿病；２型糖尿病；胰岛素；ＧＡＢＡ；青蒿素中图分类号　Ｒ５８７ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｏｎＴｒｅａｔｉｎｇＤｉａｂｅｔｅｓｂｙＲｅｓｔｏｒｉｎｇａｎｄＩｍｐｒｏｖｉｎｇＩｓｌｅｔβ ＣｅｌｌＦｕｎｃｔｉｏｎｉｎＥｘ ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＡｎｉｍａｌｓ　ＬＩＲｕｉ Ｙｉｎｇ，ＬＥＪｉｎｇ，ＬＩＸｕｅ，ＪＩＮＨｕｉ Ｌｉ，ＭＥＮＧＱｉｎｇ Ｘｉｏｎｇ△（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｋｕｎｍｉｎｇ６５０５００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ（ＤＭ）ｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇａｗｏｒｌｄｗｉｄｅｐｒｏｂｌｅｍ．ＩｎＣｈｉｎａ，ｍｏｒｅｔｈａｎ１３０ｍｉｌｌｉｏｎｏｆｐｅｏｐｌｅａｒｅｓｕｆｆｅｒｉｎｇｆｒｏｍＤＭ．ＤＭｉｓｍａｉｎｌｙｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｙｐｅ１ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ（Ｔ１ＤＭ）ａｎｄｔｙｐｅ２ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ（Ｔ２ＤＭ）．Ｕｎｆｏｒｔｕｎａｔｅｌｙ，ｔｉｌｌｎｏｗｔｈｅｒｅｉｓｎｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｙｔｏｐｒｅｖｅｎｔａｎｄｃｕｒｅＤＭ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ａｓｅｒｉｅｓｏｆｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓｉｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｄｉａｂｅｔｅｓｔｒｅａｔｍｅｎｔｈａｖｅｂｅｅｎｍａｄｅａｎｄａｒｅｓｈｉｎｉｎｇｌｉｇｈｔｓｏｎｃｕｒｉｎｇＤＭ．ＨｅｒｅｗｅｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｅｓｉｎｔｈｅｐｏｓｓｉｂｌｅｃｕｒｅｐａｔｈｗａｙｓｆｏｒＴ１ＤＭａｎｄＴ２ＤＭ．Ｔｈｅｓｅｐａｔｈｗａｙｓｉｎｃｌｕｄｅｉｓｌｅｔｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ，ｓｔｅｍｃｅｌｌｔｈｅｒａｐｙｆｏｒＴ１ＤＭ，ｔｈｅｄｉｓｃｏｖｅｒｙｔｈａｔａｎｔｉｂｏｄｙ ｉｎｄｕｃｅｄαｃｅｌｌｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｔｏβｃｅｌｌｓ，ａｎｄｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｅｏｆβｃｅｌｌｓｃａｎｅｓｃａｐｅｆｒｏｍｉｍｍｕｎｅａｔｔａｃｋｉｎＴ１ＤＭ．Ｗｈｉｌｅｌｏｎｇ ｔｅｒｍｉｎｊｅｃｔｉｏｎｏｆｉｎｓｕｌｉｎ，ｌｏｎｇ ｔｅｒｍＧＡＢＡａｎｄａｒ ｔｅｍｉｓｉｎｉｎａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆαｃｅｌｌｓｉｎｔｏβｃｅｌｌｓａｎｄｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙｒｅｃｏｖｅｒｙｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｉｓｌｅｔ；ｓｔｕｄｉｅｓａｌｓｏｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｌｏｎｇ ｔｅｒｍｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｖｉｔａｍｉｎＤｒｅｃｅｐｔｏｒａｃｔｉｖｉｔｙｗｉｌｌｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｎｆｌａｍｍａｔｏｒｙｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｔｈｅｉｓｌｅｔβｃｅｌｌｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｒｅａｒｅｓｔｉｌｌｑｕｅｓｔｉｏｎｓａ ｂｏｕｔｔｈｅｈｅａｌｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓｏｆａｒｔｅｍｉｓｉｎｉｎｏｎＴ２ＤＭ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　ｔｙｐｅ１ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ；ｔｙｐｅ２ｄｉａｂｅｔｅｓｍｅｌｌｉｔｕｓ；ｉｎｓｕｌｉｎ；ＧＡＢＡ；ａｒｔｅｍｉｓｉｎｉｎ 一、糖尿病发病机制及其现状近年来，随着社会的发展和人们的生活方式的改变，糖尿病的发病率逐年提高，已成为严重的社会问题。

从胰岛移植到胰岛干细胞移植姚　磊(哈尔滨医科大学第二临床医学院普外四科,黑龙江哈尔滨150086)关键词:胰岛移植;胰岛干细胞移植学科分类代码:32012765 中图分类号:R62219 文献标识码:A 文章编号:1004-5775(2008)04-0266-04 糖尿病是由多种原因引起的胰岛β细胞功能减退或衰竭,导致胰岛素绝对或相对不足,机体出现糖代谢紊乱,进而造成全身多器官损害的一种疾病。

其中,I型糖尿病患者终生需要依赖胰岛素治疗,给患者的生活带来极大的不便。

借助于分子生物学技术,利用基因工程的方法,人们现在已经可以为糖尿病患者提供十分优质的胰岛素及其类似物,并在胰岛素输注技术上也有了全新的改观,从而提高了糖尿病治疗的顺应性,但糖尿病学家在胰岛移植这一研究领域的艰辛探索并未停止过。

从最初的胰腺移植到以后的胰岛移植;从同种异体胰岛移植到异种胰岛移植;从免疫特许部位胰岛移植到微囊化胰岛移植;从胰岛的分离、纯化到冷冻保存;从转基因克隆细胞到胰岛干细胞的诱导及移植,不仅反映了人们在这一领域的认识轨迹,同时也反映了这一技术内在的发展规律。

1　胰岛的制备和培养自从1967年Lacy等,从胰腺分离出胰岛并体外培养成功后,胰岛分离纯化技术不断改善〔1〕。

111　常规分离培养法常规消毒后,无菌条件下取出胰腺,置于冷的无菌的Hanks液中漂洗,除去包膜、血管、脂肪组织、淋巴结等胰外组织,将胰腺剪成110mm3的小块置于RP MI-1640培养液(20%胎牛血清与庆大霉素50μg/m L)中,pH约712,在37℃恒温, 95%氧气、5%C O2的细胞培养孵箱内培养,隔日调换培养液,培养1～2周。

但用此方法分离出的胰岛纯度及质量不高。

112　胶原酶消化方法无菌条件下除去胰外组织,Hanks液冲洗,剪成015～110mm3大小,用新配制的胶原酶消化,再用Ficoll液密度梯度离心,使其与外分泌部分离〔2〕。

自1984年G ray及1985年Scharp相继介绍先从胰管内注入高浓度胶原酶,经短期培养后,用尼龙筛过滤或行Ficoll密度梯度离心,可获得较大数量的纯化胰岛,每个成人胰腺能分离出810～20万个胰岛。