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使用47-Tesla微成像系统通过磁共振成像对小鼠进行非侵入性可视化感谢Wenxian Fu在与小鼠一起工作时,研究人员能够使用新的基于磁性纳米颗粒的MRI技术来预测1型糖尿病并且能够利用这一点预防老年人糖尿病的诊断信息他们认为这项技术有可能成为进行人类糖尿病进展的长期纵向研究的有用工具哈佛医学院和马萨诸塞州综合医院的研究人员开发出磁性纳米粒子基于MRI的技术,用于预测具有遗传易感性糖尿病的受试者和何时受试者将发展为该病最初在小鼠中进行,初步数据显示该平台也可用于人群,目前为止区分患者或没有胰腺炎症“这项研究是关于预测1型糖尿病,并使用它预测能力,以找出那些得到它和那些得不到它的人之间的不同,“Diane Mathis,Morton Grove-Rasmussen微生物学和免疫生物学免疫血液学教授,以及Christophe Benoist,Morton Grove说道

-Rasmussen免疫血液学教授,论文的共同高级作者结果于2012年2月26日在线发表在Nature Immunology上

根据第一作者,马西斯 - 奔诺实验室的研究员傅文贤,该小组对诊断结果感到惊讶窗口 - 从6到10周龄 - 是如此早,如此短暂这表明疾病的进展,至少在这种动物模型中,是在生命的早期确定的,并且糖尿病不需要额外的触发,例如作为继发感染或环境压力,正如糖尿病的一些理论概念所提出的那样,研究人员能够利用这些诊断信息来预防糖尿病倾向于它的小鼠隐形差异即使在遗传上相同的小鼠群体中,所有这些小鼠都倾向于发展为1型糖尿病,但在疾病过程中存在很大的变异性

大约30%的小鼠从未患过糖尿病;在那些人中,它可能在生命的最初几个月发展,或者直到六个月才发展到现在,当研究人员想要研究糖尿病的基本生物化学和生物物理学发展时,他们不得不假设他们研究中的所有受试者都是在疾病进展的相似阶段,尽管实际上,近三分之一的动物甚至从未发病 - 而且无法知道哪些动物属于该群体的一部分

这种不确定性会给数据使用Mathis和Benoist小组与MGH系统生物学和放射学HMS教授Ralph Weissleder实验室合作开发的技术,Fu发现他不仅可以预测哪些老鼠会患糖尿病,而且还能“多久”信号的强度与它们患糖尿病的速度有很好的相关性,“傅说,研究人员希望扫描方法能够实现科学家以更高的准确性和均匀性研究这种疾病的发展阶段设定他们对炎症的看法研究中的小鼠注射了磁性纳米颗粒,这些磁性纳米颗粒仅在发炎的组织中积聚,然后通过MRI可见它们团队进行了全身对受试者进行扫描,但将注意力集中在胰腺的炎症上,并且合作者在18周的过程中进行定期扫描,然后等到小鼠40周龄以监测糖尿病的迹象

回顾性地观察数据,他们看到了一个明确的模式:在患有糖尿病的小鼠中,在6到10周之间胰腺中的炎症增加在这个窗口之外,两组之间的MRI信号没有差异“重要的是要注意我们不能在没有非侵入性扫描技术的情况下进行了这一发现,因为否则在知道之前需要牺牲小鼠他们是否继续发展这种疾病,“Benoist说,一旦他们能够预测哪些老鼠将会和不会成为糖尿病患者,他们对小鼠进行了生化和基因表达分析,分离了糖尿病和非糖尿病小鼠的队列 他们确定了许多与糖尿病发展相关的标志物研究人员推测[在许多这些病例中],非糖尿病受试者中特定基因的表达增加可以保护他们免受糖尿病的影响

他们研究的一种途径是一种称为CRIg的受体,参与各种先天免疫系统活动的分子将工程化CRIg相关分子注入易患糖尿病的小鼠中,抑制疾病发展,证明该途径在疾病中发挥重要作用在早期研究中,协作团队证实相同的扫描技术可能是用于测量人类受试者的胰腺炎症,并且能够将非糖尿病患者与糖尿病患者分开

这种新能力的巨大价值在于它可以快速评估旨在清除胰腺炎症的药物的影响“我们可以使用我们的MRI技术获得新药治疗有效性的实时数据,“M athis说:“我们现在的工作方式,我们必须等待,看看疗法是否对患者有任何益处”Mathis说他们的技术也有可能成为进行长期纵向研究的有用工具

人体糖尿病的进展当前的胰腺成像方法,如高辐射PET扫描,对于重复扫描来说太危险了这项研究得到了美国国立卫生研究院,青少年糖尿病研究基金会和美国糖尿病协会的支持

:杰克米勒,哈佛医学院图片:Wenxian Fu

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