图1. 微流控制备包裹胰岛α细胞和β细胞的水凝胶纤维及其用于糖尿病治疗的示意图。微纤维由海藻酸钠（Alg）、甲基丙烯酸化透明质酸（HAMA）和胰岛α、β细胞的混合溶液制备而成。该纤维能够允许营养物质交换，保护包裹的细胞免受免疫攻击。将载细胞的纤维移植到啮齿动物的棕色脂肪组织后，能够成功实现为期6周的高血糖控制，并有效预防低血糖事件的发生。
胰岛移植已成为一种有效的细胞治疗策略，用于治疗1型糖尿病（T1DM）等胰岛素依赖型糖尿病。为了模拟天然胰岛结构功能并实现移植后免疫隔离，可通过水凝胶包裹多种胰岛细胞实现。在本研究中，东南大学李玲教授团队及芬兰埃博学术大学余筠如博士联合提出了一种通过微流控纺丝技术将胰岛α细胞和β细胞装载于微纤维中的方法，用于糖尿病治疗。微流控技术使能够使细胞被可控且连续地装载于海藻酸钠和甲基丙烯酸化透明质酸（Alg-HAMA）微纤维中，并保持其良好的生物活性。由于包裹的α细胞和β细胞可分泌胰高血糖素和胰岛素，因而载细胞微纤维具有双向葡萄糖响应能力。将载细胞微纤维移植到棕色脂肪组织（BAT）后，结果显示在糖尿病动物体内成功实现了血糖控制，并避免了低血糖事件的发生。这些研究表明，这种多细胞组分微纤维有望为人工胰岛的制备、糖尿病治疗、再生医学以及组织工程提供新的方案和策略。
图2. 载细胞纤维的体内治疗效果。(a) 动物分组示意图。(b) 动物治疗过程中关键实验流程图。(c) 治疗期间血糖监测曲线图。虚线为糖尿病诊断的血糖临界值（11.1 mM）。（d）不同时间点实验动物体重变化曲线。（e）移植物移除前后小鼠的血糖值变化图。小鼠1-3：来自包裹α+β细胞微纤维组，小鼠4-6：来自包裹胰岛微纤维组。（f）经腹腔注射葡萄糖耐量检测（IPGTT）结果。（g）经腹腔注射胰岛素耐量测试（IPITT）。（h）移植载细胞微纤维的两组动物在胰岛素负荷后血清胰高血糖素水平变化。
余筠如，芬兰埃博学术大学博士后研究员。2015年获得东南大学学士学位，并于2020 年获东南大学工程博士学位。研究方向主要包括微流控技术、功能纤维材料、器官芯片等。目前以第一（共一）/通讯作者在Nature子刊等高水平期刊发表SCI论文30余篇，申报/授权国家发明专利10余项。东南大学医学院博士研究生郇志堃为本研究第一作者。
本研究得到了以下基金项目的资助：国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(No. 82320108003), 国家自然科学基金面上项目(No. 82170845), 国家重点研发计划(No. 2021YFA1101800), 江苏省重点研发计划(No. BE2022853), 东南大学环境医学工程教育部重点实验室开放课题(No. 2024EME001).
