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治愈糖尿病的新希望:人工胰腺、基因治療,、干細(xì)胞移植治療

 114每文 2016-03-14

盡管皮下注射胰島素,、口服降糖藥等可以緩解糖尿病患者的高血糖,但是這些治療措施只是暫時(shí)性的,,并不能從根本上徹底治療糖尿病以及完全阻止其他并發(fā)癥的發(fā)生。對(duì)于已經(jīng)喪失胰島細(xì)胞功能的患者,,要恢復(fù)正常的胰島素分泌和血糖水平,,最根本的治療方法是胰腺移植或胰島移植,但這種治療方法受制于胰島組織的短缺及終生服用免疫抑制劑所引起的不良反應(yīng)。如何讓糖尿病達(dá)到完全治愈,,受到了世界醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注,,下面就盤(pán)點(diǎn)一下糖尿病治療領(lǐng)域的新進(jìn)展!

NO 1 人工胰腺

隨著電子科技的發(fā)展,,人工胰腺裝置日趨走向成熟,,有望成為強(qiáng)化血糖控制的新方案。人工胰腺是指采用電子機(jī)械的方法來(lái)替代胰腺內(nèi)分泌的功能,,它由3個(gè)基本部分組成:①連續(xù)血糖測(cè)定裝置:血糖變化的傳感器,;②胰島素需要量計(jì)算裝置:根據(jù)血糖測(cè)定值計(jì)算出適當(dāng)胰島素輸注量的計(jì)算機(jī)系統(tǒng);③根據(jù)計(jì)算機(jī)指令進(jìn)行輸注的裝置:胰島素(或其他激素)的貯存器和輸注泵,。

人工胰腺的優(yōu)點(diǎn):可改善患者的血糖控制,,減少低血糖發(fā)生,缺點(diǎn)是不能很好地控制餐后血糖,,有時(shí)需要輔以手動(dòng)調(diào)節(jié)胰島素輸注,。其原因是在完全閉環(huán)的胰島素泵中,系統(tǒng)并不能提前預(yù)知何時(shí)進(jìn)餐,,皮下胰島素吸收延遲,,使進(jìn)餐早期的血糖高峰得不到有效控制,同時(shí)餐后血糖的迅速升高有可能導(dǎo)致胰島素輸注過(guò)量,,進(jìn)而引發(fā)餐后晚期出現(xiàn)低血糖,。

現(xiàn)狀:通過(guò)大量的臨床試驗(yàn)和FDA批準(zhǔn)的糖尿病模擬器對(duì)人工胰腺的算法性能進(jìn)行了驗(yàn)證和改進(jìn),并進(jìn)入到了商業(yè)化開(kāi)發(fā)階段,,相信在不久的將來(lái)就會(huì)有真正的跨時(shí)代產(chǎn)品問(wèn)世,。2013年9月美敦力公司的人工胰腺(MiniMed,530G)已被FDA批準(zhǔn)用于治療1型糖尿病,。

NO 2 基因治療

基因治療是通過(guò)基因水平的改變來(lái)治療疾病的方法,,它是指將正常的功能基因或新基因以一定的基因轉(zhuǎn)移方式導(dǎo)入患者體內(nèi),表達(dá)出患者體內(nèi)缺失或表達(dá)異常的蛋白質(zhì),,重新賦予其正常的或新的生理功能,。

具體方法:1型糖尿病的主要病因與自身免疫與機(jī)體胰島B細(xì)胞的破壞有關(guān),目前研究人員主要通過(guò)3種策略來(lái)平穩(wěn)控制血糖,。首先是直接載送具有合適啟動(dòng)子的胰島素原cDNA到胰腺以外的部位(通常是肝),,通過(guò)異位分泌胰島素來(lái)維持正常血糖水平;其次是通過(guò)刺激新生B細(xì)胞的生成來(lái)促使胰腺恢復(fù)原來(lái)的功能,;第3種思路則是改善胰島B細(xì)胞的自身免疫反應(yīng),。2型糖尿病的特點(diǎn)是伴隨胰島素抵抗的慢性高血糖,已有研究人員嘗試合成腸促胰島素胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)受體類(lèi)似物或激動(dòng)劑,,并用病毒載體來(lái)載送GLP-1,,這一方向在動(dòng)物試驗(yàn)階段取得良好的療效,。

現(xiàn)狀:由于基因轉(zhuǎn)載的效率和安全性依然有待提高,因此基因治療糖尿病還停留在實(shí)驗(yàn)階段,,但隨著更優(yōu)秀病毒載體的出現(xiàn)以及非病毒載體技術(shù)的不斷成熟,,基因治療將有可能成為臨床上治療糖尿病的可靠方法或者重要輔助手段。

NO 3干細(xì)胞移植治療

干細(xì)胞具有自我更新能力和多向分化潛能,,按其來(lái)源可分為胚胎干細(xì)胞,、成體干細(xì)胞及誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞。

干細(xì)胞治療糖尿病具有以下優(yōu)勢(shì):不受供體來(lái)源的限制,,是提供功能性細(xì)胞的長(zhǎng)期來(lái)源,;自體干細(xì)胞來(lái)源的胰島細(xì)胞可避免同種異體移植帶來(lái)的排斥反應(yīng),從而減少免疫抑制治療的需要,;分泌多種細(xì)胞因子,,改善病變胰腺的局部微環(huán)境從而改善預(yù)后。

表-1 各類(lèi)干細(xì)胞在糖尿病細(xì)胞治療研究中的運(yùn)用

干細(xì)胞類(lèi)型來(lái)源誘導(dǎo)分化策略體外功能驗(yàn)證(糖反應(yīng)性)IPC移植數(shù)量及途徑體內(nèi)功能驗(yàn)證(糖反應(yīng)性)有利因素局限性
胚胎干細(xì)胞CyT49,H8,H9內(nèi)細(xì)胞團(tuán)分階段誘導(dǎo)有,弱(2~7)×106經(jīng)腎包囊, (0.15~1)×107經(jīng)附睪脂肪墊數(shù)量無(wú)限制,;利于發(fā)育生物學(xué)研究免疫排斥,;成瘤性;倫理學(xué)限制
誘導(dǎo)多能干細(xì)胞皮膚成纖維細(xì)胞,、胰腺細(xì)胞,、精原細(xì)胞分階段誘導(dǎo)有,弱(2~7)×106 經(jīng)腎包囊自體來(lái)源的細(xì)胞;無(wú)免疫原性,;無(wú)倫理學(xué)限制表觀遺傳學(xué)基因修飾
成體干細(xì)胞肝干細(xì)胞肝卵圓細(xì)胞,、肝膽管細(xì)胞、WB細(xì)胞腺病毒感染未檢測(cè),、有無(wú)取材方便,;與胰島細(xì)胞具有共同的干祖細(xì)胞,易于誘導(dǎo)分化擴(kuò)增效率低;表觀遺傳學(xué)基因修飾
胰腺干細(xì)胞胰管細(xì)胞,、胰島細(xì)胞,、外分泌腺細(xì)胞流式細(xì)胞術(shù)分選PDX1細(xì)胞;腺病毒感染未檢測(cè),、有350~500胰腺祖細(xì)胞球, (2~7)×106經(jīng)腎包囊理論上可直接應(yīng)用,不需誘導(dǎo)分化增殖效率低,無(wú)良好的擴(kuò)增方法
間充質(zhì)干細(xì)胞骨髓,、脂肪、臍帶,、臍血,、骨膜體外分階段誘導(dǎo)有, 弱4.2×107經(jīng)尾靜脈,2×106經(jīng)腎包囊和遠(yuǎn)端脾靜脈取材方便;移植后可調(diào)節(jié)全身免疫反應(yīng),;改善局部微環(huán)境誘導(dǎo)后長(zhǎng)期體外培養(yǎng)有惡性轉(zhuǎn)化傾向,;體內(nèi)移植有成瘤風(fēng)險(xiǎn);直接移植后是否能在體能直接分化成IPC仍有爭(zhēng)議

現(xiàn)狀:干細(xì)胞移植治療糖尿病的臨床研究大多數(shù)采用骨髓來(lái)源的干細(xì)胞,,骨髓干細(xì)胞注入體內(nèi)后有明顯的趨化性,,能較集中地歸巢至損傷的胰腺,,這可能是其在胰腺發(fā)揮作用的重要環(huán)節(jié)。國(guó)內(nèi)南京市鼓樓醫(yī)院和上海瑞金醫(yī)院開(kāi)展的小型臨床研究證實(shí)了自體非清髓造血干細(xì)胞移植治療1型糖尿病患者的有效性,,可使胰島素停用或減量。但大多數(shù)研究實(shí)驗(yàn),,只能停留在體外的誘導(dǎo)研究,,其致癌性、效率低以及移植后存活率低等一系列問(wèn)題還需要解決,。

任何一種新的治療方法用于臨床治療前都會(huì)面臨許多問(wèn)題,,盡管有這些問(wèn)題存在,但仍有理由相信,,糖尿病的這些新療法終將應(yīng)用于臨床,,為糖尿病患者帶來(lái)全新的臨床療效甚至治愈的希望,以減輕個(gè)人的痛苦和社會(huì)的負(fù)擔(dān),。

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糖尿病防治,,醫(yī)患合作至關(guān)重要——許樟榮談醫(yī)患關(guān)系

治愈糖尿病的新希望:人工胰腺,、基因治療、干細(xì)胞移植治療

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