临床胰岛移植研究进展(1)
【中图分类号】 R322.5+7 【文献标识码】 B
伴随现代医学技术的迅猛发展，全球糖尿病的发病率和死亡率在逐年升高。20世纪60年代由于临床胰腺移植技术的发展，外科手术成为治疗糖尿病的一种新方法。在随后的几十年里，胰岛分离及移植部位的研究取得重大突破。胰岛移植减少了外源性胰岛素的使用、降低了低血糖的发病率及手术的死亡率。然而，胰岛移植仍然不能达到胰腺移植的效果。直到Edmonton方案的出现，该方案证实胰岛移植可以替代胰腺移植。由此胰岛移植成为全球的研究热点，胰岛细胞纯化技术及新型免疫调节剂也得到不断发展。但是，胰岛移植仍然面临很多严峻挑战，例如：胰岛的缺乏、移植器官的缺乏、免疫抑制剂对胰岛的损害等。本文就胰岛移植的历史及最新研究进展作一综述。
糖尿病(Diabetes mellitus，DM)是一组以慢性血葡萄糖水平增高为特征的代谢疾病群。1型糖尿病被定义为是一种免疫系统疾病，胰岛β细胞进行性的遭到破坏和减少，胰岛素分泌逐渐减少。一旦90%胰岛β细胞被破坏，就需要终身使用外源性胰岛素进行治疗。最近全世界的一项流行病学调查显示，儿童发生1型糖尿病的发病率在上升，1995-1999年每年上升3.4%[1]。1型糖尿病患者体内绝对缺乏胰岛素，必须通过皮下注射及胰岛素泵等外源性胰岛素供给，才能保持体内正常胰岛素水平，保持血糖正常。1992年Banting和Best发现了胰岛素，使致命性的糖尿病变成的慢性疾病。尽管积极的治疗可以延迟微血管病变，例如：视网膜病变、肾病、神经病变，但是无法控制进一步的病变，但是胰岛β细胞替代治疗是有效的治疗方法。糖尿病的外科治疗方法在一个世纪以前就已经开始探索，1889年，VON Mering 和Minkowski偶然发现全胰腺切除术可以导致经典的1型糖尿病症状，如高血糖、尿糖、酮症酸中毒、最终导致死亡。1894年Williams进行第一例胰腺移植，将羊的胰腺组织移植到13岁男孩皮下，术后病情出现了暂时的缓解，但该男孩3天后还是死亡。1966年明尼苏达大学Kelley等人第一次成功进行了胰腺移植并取得了成功。目前，胰腺器官移植可以有效恢复正常血糖水平，80%患者不使用外源性胰岛素可以持续1年，这个手术的风险较大，除此之外，胰腺的外分泌组织也会引起一些并发症。
1 胰岛移植的进展
胰腺移植取得成功后不久，有研究者提出最理想的治疗是将胰腺的内分泌部分作为移植物进行移植。华盛顿大学的研究人员Paul Lacy做了一项研究，将胰岛分离出来并移植到啮齿动物模型体内。最终，他和他的同事成功了，并发现肝脏是一个理想的胰岛移植部位。明尼苏达州大学John Najarian和David Sutherland在临床上对他们的结果进行了深入的研究。1997年Najarian等人报道了第一例胰岛移植的成功，术后使用了大量的糖皮质激素和硫唑嘌呤。1980年，Largiader等第一次报道了胰岛移植后不使用外源性胰岛素控制血糖的1型糖尿病病人。又过了20几年，只有少数报道胰岛移植患者还能坚持不使用外源性胰岛素控制血糖。自从1990年267位接受胰岛移植的患者，只有<10%的患者超过1年不使用外源性胰岛素控制血糖。2000年，一个具有里程碑意义的报告描述了7位1型糖尿病患者接受胰岛移植取得成功[2]。成功原因包括：首先，患者接受了至少2个供体胰岛移植，胰岛移植的数目远远高于之前的报告。其次，患者接受了免疫抑制疗法和抗IL-2受体拮抗剂抗体疗法。随后平均随访11.9个月，所有的病人均可不使用外源性胰岛素控制血糖。此项研究的成功使全世界胰岛移植研究达到了高峰。
2 胰岛移植
胰岛移植没有成为治疗1型糖尿病的主要治疗方法有以下几个因素：胰岛移植成功率和胰腺移植成功率未进行比较，缺乏胰腺供体及胰岛分离数目低，人胰岛细胞分离设备成本高。胰岛移植所有潜在的利与弊均应该认真的讨论。胰岛移植理想的结果是1型糖尿病经过治疗后不再出现严重的低血糖昏迷，不需要住院治疗。胰岛移植最终可以改善患者的低血糖昏迷的发作。而且还有证据表明胰岛移植可以提高肾移植的成活率[3]。
2.1 供体选择 供体的选择非常关键，也是胰岛分离及移植成功的关键。供体的各个指标证明的可以获得更多高质量的胰岛，包括体重指数、年龄、当地的手术团队。尽管供体的体重指数较高，但不使用胰腺移植，而且这种胰腺可以获得更多的胰岛比体重指数低的患者。胰岛分离的主要障碍是从胰腺外周腺泡组织中分离出胰岛，而不损伤胰岛。胰岛获得量较低主要与长期低血压、冷缺血时间较长、心脏停止时间长、血肌酐升高等原因相关联。
2.2 胰岛准备 从人的胰腺中分离出胰岛细胞经过了30多年的研究。具有显著意义的是基于目前胰岛分离技术发展起来的半自动控制胰腺消化技术，可以提高胰岛细胞的产量。新技术将胰岛分离出来，把胰腺外周组织置入消化室，机械控制连续消化。当胰腺组织被消化后，释放分解的组织被收集到一个大的容器中，进行抑制酶的进一步消化。
2.3 胰腺消化酶 胶原酶的消化作用使胰岛从胰腺外分泌腺泡组织中分离出来，此过程是人胰岛移植成功的关键[4，5]。罗氏公司发现了Liberase HI酶，这种酶是一个高纯度、低内毒素，由胶原酶I和II混合成的一种中性蛋白酶。这个酶可以得到高质量的人胰岛细胞，而以前的消化酶消化后胰岛纯度不高。进一的研究提示Liberase HI酶是一个理想的选择。
2.4 胰岛纯化 胰腺组织经过消化以后，关键的就是分离胰岛，整个胰腺组织经过纯化后只能获得1-2%胰岛。半自动电脑控制COBE-2991细胞处理器是胰岛纯化的必须设备，因为此设备在短时间内将较大体积的胰腺组织进行消化[6]。此外，此设备能收集高纯度胰岛细胞。最后，最具有特征的是分离出的胰岛在生理环境中，对胰岛的创伤较小。
2.5 移植前胰岛培养 人胰岛细胞的分离过程中，胰岛受相当大的创伤，胰岛在培养过程中也会出现凋亡、坏死、促炎细胞因子和趋化因子等。最佳的培养条件应该是胰岛有充足的氧气和营养物质，防止胰岛的进一步丢失。移植前培养胰岛，可以提供时间安排患者、准备胰岛输入、移植物微生物测试、避免污染等。临床研究提示，优化移植前胰岛培养过程，提高胰岛β细胞数量并使胰岛移植取得成功。, http://www.100md.com(车平等)
伴随现代医学技术的迅猛发展，全球糖尿病的发病率和死亡率在逐年升高。20世纪60年代由于临床胰腺移植技术的发展，外科手术成为治疗糖尿病的一种新方法。在随后的几十年里，胰岛分离及移植部位的研究取得重大突破。胰岛移植减少了外源性胰岛素的使用、降低了低血糖的发病率及手术的死亡率。然而，胰岛移植仍然不能达到胰腺移植的效果。直到Edmonton方案的出现，该方案证实胰岛移植可以替代胰腺移植。由此胰岛移植成为全球的研究热点，胰岛细胞纯化技术及新型免疫调节剂也得到不断发展。但是，胰岛移植仍然面临很多严峻挑战，例如：胰岛的缺乏、移植器官的缺乏、免疫抑制剂对胰岛的损害等。本文就胰岛移植的历史及最新研究进展作一综述。
糖尿病(Diabetes mellitus，DM)是一组以慢性血葡萄糖水平增高为特征的代谢疾病群。1型糖尿病被定义为是一种免疫系统疾病，胰岛β细胞进行性的遭到破坏和减少，胰岛素分泌逐渐减少。一旦90%胰岛β细胞被破坏，就需要终身使用外源性胰岛素进行治疗。最近全世界的一项流行病学调查显示，儿童发生1型糖尿病的发病率在上升，1995-1999年每年上升3.4%[1]。1型糖尿病患者体内绝对缺乏胰岛素，必须通过皮下注射及胰岛素泵等外源性胰岛素供给，才能保持体内正常胰岛素水平，保持血糖正常。1992年Banting和Best发现了胰岛素，使致命性的糖尿病变成的慢性疾病。尽管积极的治疗可以延迟微血管病变，例如：视网膜病变、肾病、神经病变，但是无法控制进一步的病变，但是胰岛β细胞替代治疗是有效的治疗方法。糖尿病的外科治疗方法在一个世纪以前就已经开始探索，1889年，VON Mering 和Minkowski偶然发现全胰腺切除术可以导致经典的1型糖尿病症状，如高血糖、尿糖、酮症酸中毒、最终导致死亡。1894年Williams进行第一例胰腺移植，将羊的胰腺组织移植到13岁男孩皮下，术后病情出现了暂时的缓解，但该男孩3天后还是死亡。1966年明尼苏达大学Kelley等人第一次成功进行了胰腺移植并取得了成功。目前，胰腺器官移植可以有效恢复正常血糖水平，80%患者不使用外源性胰岛素可以持续1年，这个手术的风险较大，除此之外，胰腺的外分泌组织也会引起一些并发症。
1 胰岛移植的进展
胰腺移植取得成功后不久，有研究者提出最理想的治疗是将胰腺的内分泌部分作为移植物进行移植。华盛顿大学的研究人员Paul Lacy做了一项研究，将胰岛分离出来并移植到啮齿动物模型体内。最终，他和他的同事成功了，并发现肝脏是一个理想的胰岛移植部位。明尼苏达州大学John Najarian和David Sutherland在临床上对他们的结果进行了深入的研究。1997年Najarian等人报道了第一例胰岛移植的成功，术后使用了大量的糖皮质激素和硫唑嘌呤。1980年，Largiader等第一次报道了胰岛移植后不使用外源性胰岛素控制血糖的1型糖尿病病人。又过了20几年，只有少数报道胰岛移植患者还能坚持不使用外源性胰岛素控制血糖。自从1990年267位接受胰岛移植的患者，只有<10%的患者超过1年不使用外源性胰岛素控制血糖。2000年，一个具有里程碑意义的报告描述了7位1型糖尿病患者接受胰岛移植取得成功[2]。成功原因包括：首先，患者接受了至少2个供体胰岛移植，胰岛移植的数目远远高于之前的报告。其次，患者接受了免疫抑制疗法和抗IL-2受体拮抗剂抗体疗法。随后平均随访11.9个月，所有的病人均可不使用外源性胰岛素控制血糖。此项研究的成功使全世界胰岛移植研究达到了高峰。
2 胰岛移植
胰岛移植没有成为治疗1型糖尿病的主要治疗方法有以下几个因素：胰岛移植成功率和胰腺移植成功率未进行比较，缺乏胰腺供体及胰岛分离数目低，人胰岛细胞分离设备成本高。胰岛移植所有潜在的利与弊均应该认真的讨论。胰岛移植理想的结果是1型糖尿病经过治疗后不再出现严重的低血糖昏迷，不需要住院治疗。胰岛移植最终可以改善患者的低血糖昏迷的发作。而且还有证据表明胰岛移植可以提高肾移植的成活率[3]。
2.1 供体选择 供体的选择非常关键，也是胰岛分离及移植成功的关键。供体的各个指标证明的可以获得更多高质量的胰岛，包括体重指数、年龄、当地的手术团队。尽管供体的体重指数较高，但不使用胰腺移植，而且这种胰腺可以获得更多的胰岛比体重指数低的患者。胰岛分离的主要障碍是从胰腺外周腺泡组织中分离出胰岛，而不损伤胰岛。胰岛获得量较低主要与长期低血压、冷缺血时间较长、心脏停止时间长、血肌酐升高等原因相关联。
2.2 胰岛准备 从人的胰腺中分离出胰岛细胞经过了30多年的研究。具有显著意义的是基于目前胰岛分离技术发展起来的半自动控制胰腺消化技术，可以提高胰岛细胞的产量。新技术将胰岛分离出来，把胰腺外周组织置入消化室，机械控制连续消化。当胰腺组织被消化后，释放分解的组织被收集到一个大的容器中，进行抑制酶的进一步消化。
2.3 胰腺消化酶 胶原酶的消化作用使胰岛从胰腺外分泌腺泡组织中分离出来，此过程是人胰岛移植成功的关键[4，5]。罗氏公司发现了Liberase HI酶，这种酶是一个高纯度、低内毒素，由胶原酶I和II混合成的一种中性蛋白酶。这个酶可以得到高质量的人胰岛细胞，而以前的消化酶消化后胰岛纯度不高。进一的研究提示Liberase HI酶是一个理想的选择。
2.4 胰岛纯化 胰腺组织经过消化以后，关键的就是分离胰岛，整个胰腺组织经过纯化后只能获得1-2%胰岛。半自动电脑控制COBE-2991细胞处理器是胰岛纯化的必须设备，因为此设备在短时间内将较大体积的胰腺组织进行消化[6]。此外，此设备能收集高纯度胰岛细胞。最后，最具有特征的是分离出的胰岛在生理环境中，对胰岛的创伤较小。
2.5 移植前胰岛培养 人胰岛细胞的分离过程中，胰岛受相当大的创伤，胰岛在培养过程中也会出现凋亡、坏死、促炎细胞因子和趋化因子等。最佳的培养条件应该是胰岛有充足的氧气和营养物质，防止胰岛的进一步丢失。移植前培养胰岛，可以提供时间安排患者、准备胰岛输入、移植物微生物测试、避免污染等。临床研究提示，优化移植前胰岛培养过程，提高胰岛β细胞数量并使胰岛移植取得成功。, http://www.100md.com(车平等)