[发明专利]一种人工胰岛或人工胰腺及其制备方法

说明书

本发明公开了一种人工胰岛或人工胰腺及其制备方法，所述人工胰岛或人工胰腺包括具有多孔结构的支撑体和生长于所述支撑体的多孔结构中的能够分泌胰岛素的细胞；人工胰岛或人工胰腺的制备步骤包括：制备PLGA多孔球支撑体；将能够分泌胰岛素的细胞种植于所述PLGA多孔球支撑体中，以及检测所述PLGA多孔球支撑体中种植的细胞。本发明的人工胰岛或人工胰腺的构建基于PLGA或聚乳酸高分子球的多孔结构及其良好的生物降解性和生物相容性，有利于有效模拟胰岛的结构和生理功能。本发明构建的人工胰岛或人工胰腺多孔球内有胰岛素分泌细胞且细胞形态良好，整体形貌及尺寸与正常小鼠胰岛类似，为解决临床胰岛移植缺少供体提供了有效的解决方案。

技术领域

本发明属于人工胰岛技术领域，具体涉及一种人工胰岛或人工胰腺及其制备方法。

背景技术

目前全球糖尿病患病人数约为4.25亿，而每年死于糖尿病人数也超过400万人。糖尿病是胰岛素分泌相对或绝对不足所致的代谢性疾病，因此，胰岛素是治疗糖尿病的首选药物。然而，目前糖尿病的治疗主要依赖于外源性胰岛素注射，其无法准确模拟体内随时变化的胰岛素需求。因此在控制空腹血糖、治疗糖尿病及其并发症方面，胰岛素注射仍然存在缺陷。而降糖类药物大都是依赖于刺激胰岛细胞释放胰岛素或增强代谢器官对胰岛素的敏感度，也不适用于大部分胰岛细胞坏死的重度糖尿病患者。

胰腺的胰岛包含不同种类的细胞，是可表达胰岛素、胰高血糖素和生长抑制素的混合细胞团，其中大多数为可产生胰岛素的β细胞，占总胰岛数目的65-80％，胰岛β细胞也是迄今为止已知的，体内唯一能够分泌胰岛素的细胞。

理论上，胰岛移植能够逆转糖尿病患者的高血糖。然而，器官捐献供体胰岛的缺乏和慢性免疫抑制对健康的风险限制了胰岛移植成为一种临床可行的糖尿病治疗方式。因此,对人工胰腺/人工胰岛的需求仍是临床根治糖尿病的难点之一。人工胰岛的构建，主要围绕的是能够构建释放胰岛素的、可模拟胰岛分泌胰岛素功能的胰岛素分泌细胞团。

聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种被美国FoodDrug Association(FDA)认可的可用于人类药用辅料的高分子聚合物。研究发现，PLGA具有良好的生物降解性和生物相容性，作为生物材料在临床应用中有广泛的用途。利用多孔微球具有低密度特性，常作为吸入式肺部给药研究(Science 1997，276，1868)；而利用其多孔结构物质转运特性和细胞负载功能，在可注射细胞载体方面受到关注(Biomaterials 2012，33，4069)。同时，利用多孔微球作为组分形成复合凝胶在植入式胰岛素长效缓释方面具有应用前景(专利申请201610493506.X，一种葡萄糖敏感的多孔微球/聚合物复合凝胶及其制备方法和应用)。然而，与传统认为多孔球负载无选择性负载各种细胞作为可注射细胞递送载体相比，利用多孔球近似的胰腺“网兜”状结构，特异性负载胰岛细胞构建人工胰岛或人工胰腺，使之具备分泌胰岛素功能，在人工器官领域还未见报道。该人工胰岛或人工胰腺类人工器官在糖尿病治疗方面具有重要应用前景。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的一个目的是提供一种人工胰岛或人工胰腺，以多孔微球作为支撑，使beta-TC-6细胞在多孔微球内生长，促进类似于胰岛生理结构的细胞团的形成，以模拟胰岛的结构和生理功能。

本发明的又一个目的是提供一种制备上述人工胰岛或人工胰腺的制备方法。

本发明采用如下的技术实现上述目的：

一种人工胰岛或人工胰腺，包括具有多孔结构的可降解的高分子支撑体和生长于所述支撑体的多孔结构中的能够分泌胰岛素的细胞。

优选地，所述支撑体为PLGA多孔微球结构或聚乳酸多孔微球。即本发明的人工胰岛或人工胰腺的构建基于PLGA多孔球。

优选地，所述支撑体为PLGA多孔微球结构，且所述支撑体的平均粒径范围为50-500μm。

优选地，所述多孔微球结构中孔的直径为5-50μm。