今年开始的临床前研究中，隐蔽性胰岛素生产者——涂覆了薄的仿生材料双分子层的猪或小鼠的胰岛——在患有糖尿病的小鼠模型中进行了体内测试。

阿拉巴马大学伯明翰分校的研究人员们正在寻找用保护性的涂料包裹猪组织从而最终对抗人类糖尿病的方法。纳米级薄的保护材料的双分子层可以用于阻止或防止免疫排斥。

最终目标：将猪身上产生胰岛素的细胞群移植到人体内来治疗Ⅰ型糖尿病。

UAB的研究人员休伯特•特西博士和尤金尼亚•哈莱姆皮厄娃博士说称，今年开始的临床前研究中，隐蔽性胰岛素生产者——涂覆了薄的仿生材料双分子层的猪或小鼠的胰岛——在患有糖尿病的小鼠模型中进行了体内测试。特西是UAB医学院微生物学专业的副教授和免疫学专家，而哈莱姆皮厄娃是UAB艺术与科学学院化学系的副教授兼聚合物及材料方面的化学家。

这项获得两个新的JDRF糖尿病研究基金会拨款的研究“是真正的多学科项目的最佳案例，包含了不同的专业领域，例如工程、纳米材料、免疫学和胰岛移植，”UAB微生物系的主席兼教授博士弗兰•朗德博士说。“这个项目也将基础科学和工程与开发更好的糖尿病治疗方法的目标相结合。”

“我们的合作卓有成效，因为我们具有相同的理念，”哈莱姆皮厄娃在谈及她与特西的合作时说。“我想进行优秀的科学。”

胰岛的一个主要工作是生产胰岛素来调节血糖水平。在一型糖尿病中，生产胰岛素的β细胞受到体内自身免疫系统的自体免疫攻击而被摧毁。为了保护移植过来的捐献者的胰岛，其他地方的研究人员尝试用厚厚的凝胶来覆盖胰岛，或者通过共价式或离子式结合的涂料来包裹该岛。这些方法都具有有限的成功率。

特西和哈莱姆皮厄娃采取了一种不同的方式，采取了一种更轻柔并且更薄的涂料，这种薄膜仅有五层约30纳米厚的仿生材料。这些层作为消除活性氧障碍的物理障碍，且它们也能抑制免疫反应。该涂料的厚度允许营养物和氧气轻易通过进入细胞。

哈莱姆皮厄娃在谈到双分子膜显示出的免疫调制时表示：“我们并没有期望多层能够显示出这样一个较大的潜在优点。”

特西和哈莱姆皮厄娃的合作令其突然远离了解决UBA向国家研究者提供岛的一个问题的努力——该岛通常会在运送的三到五天内死亡或停止在UAB的服务上面向国际研究人员们提供胰岛的问题中，优势大大超出了预期，上述问题就是在移植后的三到五天内，胰岛会死亡或者停止分泌胰岛素。哈莱姆皮厄娃衩问及她的双分子层是否能够保护胰岛以及维持其生存能力和功能性。

双分子层由氢键连接在一起，通过分子层中极性基之间的吸引力，哈莱姆皮厄娃称其是一种比共价键或离子键“更合适的方式。”鞣酸是分子层之一，是一种能够清除破坏性自由基的多元酚，类似于绿茶中的多元酚。研究氧化应激在一型糖尿病中是如何导致胰岛功能障碍和自身免疫反应的特西希望了解鞣酸缓和活性氧的能力是否有助于减弱自身的免疫失调。

在为期超过5年的合作性的研究中，UAB的研究人员们展示出肯定答案。

在一篇2012年先进功能材料的论文中，特西、哈莱姆皮厄娃和其他同事们发现：包含鞣酸的双分子层能够温和的缠绕各种哺乳动物的胰岛，且它们维持了较高的化学稳定性·被涂覆的胰岛仍然有生存能力，其体外的β细胞的功能至少可以持续96小时·双分子层的空心壳通过刺激巨噬细胞以及受T细胞刺激的干扰素-γ抑制了促炎细胞因子IL12-p70的合成。

在一篇2014年先进医疗材料的论文中，研究人员们以空心壳体的形式进一步地检验了氢键多分子层的免疫调节的功效。他们表明双分子壳体具有：抗氧化性能，正如促炎活性氧和氮物质所展示的·抑制免疫反应的属性，正如的由促炎细胞因子干扰素-γ和抗原刺激性自身反应性CD4+细胞产生的肿瘤坏死因子-α所展示的。

UAB的研究人员在异种和异基因移植的体内测试中的下一步是查看双分子层涂覆的胰岛是否能够降低移植排斥，同时恢复血糖的控制。异种移植将从一个物种移植到另一个物种，并且异基因移植将从一个物种的一个成员中移植到相同物种的另一个成员中。

在一年时间内，在活体实验基金的资助下，UAB的研究人员发现，纳米级涂覆的小鼠岛在缺乏有用免疫系统的患糖尿病的小鼠体内存活并且正常工作了多达40天。特西说：“我们发现，它们确实可以存活，并且具有调节血液中葡萄糖含量的功能。”

目前，受到两个新的JDRF基金资助的特西和哈莱姆皮厄娃将测试小鼠或猪身上提取的由纳米级薄膜覆盖的胰岛的在具有完整免疫系统的糖尿病小鼠身上的存活率以及功能。

猪的胰岛来自于他们在亚伯达大学的合作者格雷格•可巴特博士在加拿大埃德蒙顿的小组，其表明，将人类胰岛移植到具有脆弱糖尿病的免疫抑制型患者体内能够产生胰岛素的独立性。特西说：“他们在胰岛移植领域是领导者，并且为新型免疫抑制开发了Edmonton Protocol。”

猪的胰岛——与人类胰岛的稀有供应相反——提供了胰岛素产生组织的丰富资源。

在UAB的试验中，UAB的研究科学家薇诺妮卡•卡斯罗夫斯卡雅博士对猪和小鼠的胰岛涂覆了四层或五层的双分子层鞣酸，或是聚合（N-乙烯基吡咯烷酮）或聚合（N-乙烯基己内酰胺）。小鼠胰岛收集以及小鼠或猪胰岛的移植是由UAB生长于印度尼西亚并且从他的兽医父亲那里学习外科技术的研究技术人员迈克尔•泽格尔进行的。

（选自《麦肯息讯》2016（医药）适用版）