基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备治疗糖尿病的胰岛移植支架中的应用的制作方法

专利2025-06-07  84


本发明涉及糖尿病治疗,特别是涉及基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备治疗糖尿病的胰岛移植支架中的应用。


背景技术:

1、1型糖尿病(t1d)是一种自身免疫性疾病,其特征是β细胞的特异性破坏,这是由遗传易感个体的遗传和环境因素共同引起的。胰岛移植是t1d最有希望的治疗方法,经门静脉胰岛移植是临床最常用的手术方式。目前,在一些有经验的移植中心,超过60%的患者在胰岛移植后三年仍能保持胰岛素独立性。然而,有几个障碍严重阻碍了胰岛移植的发展,其一是胰岛分离过程将胰岛从其原生环境中移除,支持和保护胰岛的细胞外基质遭到破坏,胰岛内血管及周围毛细血管网络受损。另外,门静脉胰岛移植后发生的即时血液介导的炎症反应(ibmir)导致移植后近50%-70%的胰岛立即丢失,严重降低移植疗效。

2、为了改善移植局部微环境保护胰岛存活来抵御上述损伤,本发明探索了在生物材料表面播种胰岛的策略。目前大多数策略是利用生物材料将胰岛嵌入其内部来支持胰岛结构和发挥细胞外基质(ecm)的作用,然而这可能会导致胰岛与宿主脉管系统分离,延长胰岛移植后血运重建时间,进而增加缺氧损伤。丝素蛋白支架是一种具有良好机械性能和生物相容性的天然生物材料,可为胰岛提供物理支撑并防止胰岛过度聚集。

3、利拉鲁肽是一种胰高血糖素样肽受体激动剂(glp-1ra),广泛应用于临床2型糖尿病降糖治疗。研究表明,利拉鲁肽可降低细胞凋亡,对胰岛结构和β细胞存活具有显着促进作用。此外,肝门静脉胰岛移植后全身注射利拉鲁肽可显著缩短糖尿病动物血糖逆转至正常范围的时间并显著改善糖尿病动物葡萄糖耐量。然而,利拉鲁肽是否可以通过减弱附睾脂肪垫(efp)部位的炎症反应来增强胰岛移植的疗效尚不确定。


技术实现思路

1、为了解决上述问题,本发明提供了基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备治疗糖尿病的胰岛移植支架中的应用,本发明旨在设计一种能够在移植部位缓释利拉鲁肽的生物支架,以改善胰岛在移植部位的微环境,提高胰岛存活。为了防止ibmir的发生并提供足够的移植空间,选择efp作为胰岛移植的部位。

2、在本发明中,设计了一种基于装载利拉鲁肽的小孔径丝素蛋白支架(sf-lira),巧妙地将胰岛种植于支架表面,并最终应用于肝外胰岛移植(图1)。本发明对利拉鲁肽的持续药物释放特性以及种植于支架表面的胰岛分别进行了验证。体外炎症处理中,sf-lira对胰岛表现出明显保护作用。体内结果表明,sf-lira/胰岛共递送系统(即基于利拉鲁肽的局部递送系统)可显著提高胰岛移植疗效,促进胰岛存活,为sf-lira在胰岛移植的临床转化提供了坚实理论基础。

3、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

4、本发明提供了基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备治疗糖尿病的胰岛移植支架中的应用,所述局部递送系统为:在丝素蛋白支架上负载利拉鲁肽和胰岛细胞。

5、本发明还提供了基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备提高胰岛移植存活相关生物材料中的应用,所述局部递送系统为:在丝素蛋白支架上负载利拉鲁肽和胰岛细胞。

6、优选的,所述局部递送系统的制备方法包括以下步骤:

7、1)将丝素蛋白溶液冷冻干燥,再浸入甲醇中交联,得到丝素蛋白支架;

8、2)将利拉鲁肽溶液滴加到步骤1)得到的丝素蛋白支架上,物理吸附后得到负载利拉鲁肽支架;

9、3)将胰岛细胞溶液滴加到步骤2)得到的负载利拉鲁肽支架的表面,培养后得到局部递送系统。

10、优选的,所述步骤1)丝素蛋白溶液的质量百分含量在10%以上。

11、优选的,所述步骤1)丝素蛋白支架为圆柱形的多孔支架,孔径为69±24μm。

12、优选的,所述步骤1)冷冻干燥的条件包括:将所述丝素蛋白溶液在-20℃下以1℃/min冷冻结冰后,再在-50℃下冷冻干燥2d;

13、浸入甲醇中交联的时间为12~24h。

14、优选的,所述步骤1)丝素蛋白支架的规格为:直径为5~10mm,高度为0.5~12mm。

15、优选的,所述步骤2)利拉鲁肽溶液的浓度为300~600μmol/l。

16、优选的,所述步骤2)丝素蛋白支架的质量与利拉鲁肽溶液的体积比为1g:3.55ml;

17、所述物理吸附的时间为1h。

18、优选的,所述步骤3)每个负载利拉鲁肽支架负载的胰岛细胞的数量为150个;

19、每个负载利拉鲁肽支架滴加10μl胰岛细胞溶液;

20、所述步骤3)培养的条件包括:每个负载胰岛细胞的支架与2ml 1640培养基混合后在5%co2、37℃下培养1h。

21、本发明的有益效果:

22、1)本发明的目的在于针对临床胰岛移植移植物面临损伤而大量丢失,导致移植疗效明显降低的问题,设计了一种小孔径丝素蛋白支架,一方面使支架负载利拉鲁肽,另一方面巧妙地将胰岛种植于支架表面,形成支架-利拉鲁肽/胰岛共递送系统(即基于利拉鲁肽的局部递送系统),并将该局部递送系统应用于肝外胰岛移植。

23、2)丝素蛋白支架可以实现对利拉鲁肽的有效负载;在12h时利拉鲁肽存在突释现象,释放比例为20%,之后呈缓慢释放趋势,至第7天,总释放量为60%,表明sf-lira生理条件下具有持续的药物释放特性;

24、3)丝素蛋白支架孔径为69±24μm,胰岛可以高效种植在丝素蛋白支架的表面,且分布较为均匀,无明显聚集现象;

25、4)该局部递送系统能够明显缩短糖尿病小鼠血糖逆转时间,显著提高移植疗效;

26、5)通过支架对利拉鲁肽的持续缓慢释放,局部递送至胰岛移植微环境,保护胰岛存活,提高胰岛移植疗效。本设计发明将为双向药物载体递送系统在临床胰岛移植中的应用提供新思路,具有一定的转化价值。



技术特征:

1.基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备治疗糖尿病的胰岛移植支架中的应用,所述局部递送系统为:在丝素蛋白支架上负载利拉鲁肽和胰岛细胞。

2.基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备提高胰岛移植存活相关生物材料中的应用,所述局部递送系统为:在丝素蛋白支架上负载利拉鲁肽和胰岛细胞。

3.根据权利要求1或2所述的应用,其特征在于,所述局部递送系统的制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤1)丝素蛋白溶液的质量百分含量在10%以上。

5.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤1)丝素蛋白支架为圆柱形的多孔支架,孔径为69±24μm。

6.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤1)冷冻干燥的条件包括:将所述丝素蛋白溶液在-20℃下以1℃/min冷冻结冰后,再在-50℃下冷冻干燥2d;

7.根据权利要求3所述应用,其特征在于,所述步骤1)丝素蛋白支架的规格为:直径为5~10mm,高度为0.5~12mm。

8.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤2)利拉鲁肽溶液的浓度为300~600μmol/l。

9.根据权利要求3或5所述的应用,其特征在于,所述步骤2)丝素蛋白支架的质量与利拉鲁肽溶液的体积比为1g:3.55ml;

10.根据权利要求3所述的应用,其特征在于,所述步骤3)每个负载利拉鲁肽支架负载的胰岛细胞的数量为150个;


技术总结
本发明涉及糖尿病治疗技术领域,特别是涉及基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备治疗糖尿病的胰岛移植支架中的应用。基于利拉鲁肽的局部递送系统在制备治疗糖尿病的胰岛移植支架中的应用,所述局部递送系统为:在丝素蛋白支架上负载利拉鲁肽和胰岛细胞。通过支架对利拉鲁肽的持续缓慢释放递送至胰岛移植微环境,促进胰岛存活,提高胰岛移植疗效。本设计发明将为双向载体递送系统在临床胰岛移植中的应用提供新思路,具有一定的转化价值。

技术研发人员:王树森,杨玖霞,詹壹翔,梁瑞
受保护的技术使用者:天津市第一中心医院
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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