《Nature Medicine》低温保存胰岛的新方法

明尼苏达大学双城分校(University of Minnesota Twin Cities)和梅奥诊所(Mayo Clinic)的工程和医学研究人员开发了一种新方法，可以成功地在极低的温度下储存专门的胰岛细胞，并将它们重新加热，使按需胰岛移植成为可能。低温保存的突破性发现是糖尿病治疗的重要一步。

　　

   

   

将胰岛细胞包裹的小液滴在极低温度下储存长达9个月，然后使用新的复温技术使它们恢复到移植前的原始状态。图中显示的是该团队研究的一种方法，它使用激光快速重新加热冷冻保存的胰岛液滴。

根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据，糖尿病是美国第七大死亡原因，每年造成近9万人死亡。虽然在胰岛素被发现的100多年里，糖尿病的管理已经有了很大的进步，但即使是最现代的方法仍然是一种治疗而不是治愈的方法。

胰岛细胞移植是目前正在探索的一种治疗糖尿病的方法。在这个过程中，医生从健康的胰腺中取出一组细胞，并将它们移植到接受者身上，然后这些细胞开始自行制造和释放胰岛素。这种方法的主要局限性之一是，来自单一供体的移植往往不足以实现受体的胰岛素独立。通常需要2次、3次或更多的供体胰岛输注，这增加了重复手术干预和多轮强免疫抑制诱导相关的风险。

解决供体供应问题的一种策略是汇集多个供体的胰岛，实现单次输注高胰岛剂量。这一过程受限于不能安全储存胰岛长时间。以前的研究表明，移植前储存时间限制在48到72小时。

在发表在《自然医学》杂志上的一项新研究中，明尼苏达大学的研究人员开发了一种胰岛低温保存的新方法，通过质量控制和长期保存胰岛细胞，可以集中用于移植，解决了存储问题。

该研究由麦克奈特大学杰出机械工程教授兼大学医学工程研究所主任John Bischof博士和明尼苏达大学M Health Fairview医学院外科副教授Erik Finger博士领导。

研究发现:

• 通过使用专用的cryomesh系统，多余的冷冻保护液被去除，从而可以以每秒几万度的速度快速冷却和重新加热，同时避免了成冰的问题，并将毒性降至最低。

• 这种新的冷冻保存方法显示了较高的细胞存活率和功能(小鼠胰岛细胞90%，猪和人胰岛细胞约87%)，即使在存储9个月后。这种潜在的低温保存方法在理论上是不确定的。

• 在小鼠中，这些冷冻保存的胰岛细胞移植后的24 - 48小时内，92%的受者治愈了糖尿病。

• 这些结果表明，这种新的低温保存方案可能是改善胰岛供应链的有力手段，允许汇集来自多个胰腺的胰岛，从而改善治疗糖尿病的移植结果。

Bischof说:“我们的工作提供了第一个同时实现高可行性和临床可扩展的胰岛低温保存方案。这种方法可以彻底改变移植前胰岛分离、分配和储存的供应链。通过在移植前汇集冷冻保存的多个胰腺胰岛，该方法不仅可以治愈更多患者，还可以更好地利用捐赠胰腺的宝贵礼物。”

研究人员还指出，这种方法有能力扩大，以惠及世界各地遭受这种逐渐使人衰弱的疾病的大量人群。

Finger说:“我们多学科研究团队的这一令人兴奋的进展，为解决一个重要的医学挑战——糖尿病的治疗带来了工程方法。尽管进行了几十年的研究，胰岛移植仍然是‘近在咫尺’;曾经充满希望，但从未真正实现。我们冷冻保存胰岛用于移植的技术可能是朝着最终实现这一崇高目标迈出的重要一步。”

Pancreatic islet cryopreservation by vitrification achieves high viability, function, recovery and clinical scalability for transplantation