Background Extensive research has been conducted on islet transplantation as a possible cure for diabetes. Islet transplantation in the liver via the portal vein has shown remarkable results, but numerous other recipient sites are currently being investigated. We aimed to show the effectiveness of using a muscle flap as a recipient site for islet transplantation. Methods Islet cells were harvested from 12 isogenic Lewis rats, and then diabetes was induced in another 12 isogenic Lewis rats by streptozotocin injection. In six rats, 3,000 islets were transplanted into gastrocnemius muscle flaps, and in the other six rats, the same number of islets were transplanted into the gastrocnemius muscle. The transplanted islet cell function between the two groups was compared by means of blood glucose tests, glucose tolerance tests, immunohistochemistry, and real-time reverse transcription polymerase chain reaction. Results In the muscle flap group, blood glucose levels significantly decreased after islet transplantation. Blood glucose levels were significantly different between the two groups at 3 weeks after transplantation. The muscle flap group showed nearly normoglycemic results upon the glucose tolerance test, whereas the muscle group was hyperglycemic. Immunohistochemical evaluation showed positive results against insulin and glucagon in biopsies of both groups, and the islet cell density was higher in the muscle flap group. There were no statistically significant differences between the two groups in real-time reverse transcription polymerase chain reaction results. Conclusions Our results suggest that muscle flaps are promising candidates for islet cell transplantation.
Regulatory T cells (Treg), known as immune-suppressors, may help modulate the immune response. In this study, we investigated the effect of Treg-derived $TGF-{\beta}1$ on pancreatic islet cell function in vitro and in vivo. One hundred eighty IEQ (islet equivalents) of pancreatic islets, the marginal amount to regulate blood glucose level after syngeneic islet transplantation in mouse type 1 diabetes (T1D) model, were co-cultured with $4{\times}10^6$ Treg cells for 48 hours. The changes in $TGF-{\beta}1$, interleukin-6 (IL-6), and insulin secretion levels were measured and analyzed among the Treg-only group, the islet-only group, and the Treg/islet co-cultured group. In the Treg/islet co-cultured group, IL-6 and insulin secretion levels were increased (P<0.0005, P<0.005) and islet viability was improved (P<0.005) compared with the islet-only group. Furthermore, after transplantation, the co-cultured islets regulated blood glucose levels efficiently in the T1D mouse model. These data suggest that Treg could improve islet functions and viability via the $TGF-{\beta}1$ secretion pathway (P<0.05~0.005), thus the use of Treg in islet transplantation should be explored further.
The Pancreatic islet are the clusters of endocrine cells scattered through out the exocrine pancreas. Transplantation of a sufficient pancreatic islets can normalize blood glucose level so that may prevent devastating complications of type I diabetes(IDDM) and other side effects of the IDDM. Recently, there are several approaches to transplant sufficient pancreatic islet, and it was comprised in increase or regeneration of the endogenous $\beta$-cell mass from donor's pancreas, but relatively few studies have been devoted to the morphological characters of the isolated and 3 day cultured pancreatic islets. We investigated morphological pattern of intracellular structure of isolated and 3 day cultured pancreatic islets. The morphological characters of the pancreatic islets were observed by scanning electron microscope and transmission electron microscope, and insulin distribution of the each islets were observed by transmission electron microscope, and were labeled with insulin antibody. Intracellular structures including nuclei, mitochondria, RER, Golgi complex and many secretory granules were normally appeared in the isolated pancreatic islets which was extracted immediately dornor's pancreas, however, There is a significant morphological changes between the 3 day cultured pancreatic islets and isolated islets. 3 day cultured pancreatic islet's $\beta$-cells had normal nuclei but increased cytoplasm mass and RER and developed Golgi complex. Insulin secretory granules were decreased in numbers rather than isolated pancreatic islet. In this study, the pattern of intracellular structure variation was examined during pancreatic islet culture. Most distinct features are variation of the insulin secretory granules, and developed RER, and dilated golgi complex. Therefore, we suggested that the various change of the morphological characters on cultured pancreatic islets were responsible for the function(biosynthesis and secretion of insulin) and growth. These results were also cultured islets have greater ability to recover and maintain normoglycemia than isolated islet transplantation.
Background: Minor histocompatibility HY antigen, as a transplantation antigen, has been known to cause graft rejection in MHC (major histocompatibility complex) matched donor-recipient. The aim of our study is to investigate the role of male antigen (HY) disparity on MHC matched pancreatic islet transplantation and to examine the mechanism of the immune reaction. Methods: Pancreatic islets were isolated and purified by collagen digestion followed by Ficoll gradient. The isolated islets of male C57BL6/J were transplanted underneath the kidney capsule of syngeneic female mice rendered diabetic with streptozotocine. Blood glucose was monitored for the rejection of engrafted islets. After certain period of time, tail to flank skin transplantation was performed either on mouse transplanted with HY mismatched islets or on sham treated mouse. The rejection was monitored by scoring gross pathology of the engrafted skin. Results: HY mismatched islets survived more than 300 days in 14 out of 15 mice. The acceptance of second party graft (male B6 islets) and the rejection of third party graft (male BALB/c islets) in these mice suggested the tolerance to islets with HY disparity. B6 Skin with HY disparity was rejected on day $25{\pm}7$. However, HY mismatched skin transplanted on the mice tolerated to HY mismatched islets survived more than 240 days. Tetramer staining in these mice indicated the CTL recognizing MHC Db/Uty was not deleted or anergized. Conclusion: The islet transplantation across HY disparity induced tolerance to HY antigen in C57BL6 mouse, which in turn induced tolerance to HY mismatched skin, which otherwise would be rejected within 25 days. The MHC tetramer staining suggested the underlying mechanisms would not be clonal deletion or anergy.
CTLA-4Ig is regarded as an inhibitory agent of the T cell proliferation via blocking the costimulatory signal which is essential for full T cell activation. To improve applicability, we developed the CTLA-4Ig-CTKC in which the c-terminal lysine had been replaced by cysteine through single amino acid change. The single amino acid mutation of c-terminus of CTLA-4Ig was performed by PCR and was checked by in vitro transcription and translation. DNA construct of mutant form was transfected to Chinese hamster ovary (CHO) cells by electroporation. The purified proteins were confirmed by Western blot and B7-1 binding assay for their binding ability. The suppressive capacity of CTLA-4Ig-CTKC was evaluated by the mixed lymphocyte reaction (MLR) and in the allogeneic pancreatic islet transplantation model. CTLA-4Ig-CTKC maintained binding ability to B7-1 molecule and effectively inhibits T cell proliferation in MLR. In the murine allogeneic pancreatic islet transplantation, short-term treatment of CTLA-4Ig-CTKC prolonged the graft survival over 100 days. CTLA-4Ig-CTKC effectively inhibits immune response both in MLR and in allogeneic islet transplantation model, indicating that single amino acid mutation does not affect the inhibitory function of CTLA-4Ig. CTLA-4Ig-CTKC can be used in vehicle-mediated drug delivery system such as liposome conjugation.
We studied the viability and function of islet with monomethoxy polyethylene glycol (mPEG) grafted onto its membrane. Islets were isolated from rat and were repeatedly reacted with activated mPEG (mw 5000) in order to increase grafting density. The density of grafted PEG on the islet membrane was confirmed by Fluorescein-PEG-NHS. An assessment of islet viability using AO / PI staining method showed that multiple PEGylation did not reduce islet viability. The function of PEG grafted islets was evaluated by measuring released insulin from islets. Insulin secreted from the PEGylated islets for 1 h did not show any significant difference compared to control (non-PEGylated) islets. In addition, PEGylated islets responded in the same pattern as control islets in the perifusion test.
Buder, Brian;Alexander, Michael;Krishnan, Rahul;Chapman, David W.;Lakey, Jonathan R.T.
IMMUNE NETWORK
/
v.13
no.6
/
pp.235-239
/
2013
Encapsulation of tissue has been an area of intense research with a myriad number of therapeutic applications as diverse as cancer, tissue regeneration, and diabetes. In the case of diabetes, transplantation of pancreatic islets of Langerhans containing insulin-producing beta cells has shown promise toward a cure. However, anti-rejection therapy that is needed to sustain the transplanted tissue has numerous adverse effects, and the islets might still be damaged by immune processes. Furthermore, the profound scarcity of healthy human donor organs restricts the availability of islets for transplant. Islet encapsulation allows the protection of this tissue without the use of toxic medications, while also expanding the donor pool to include animal sources. Before the widespread application of this therapy, there are still issues that need to be resolved. There are many materials that can be used, differing shapes and sizes of capsules, and varied sources of islets to name a few variables that need to be considered. In this review, the current options for capsule generation, past animal and human studies, and future directions in this area of research are discussed.
Karaoz, Erdal;Tepekoy, Filiz;Yilmaz, Irem;Subasi, Cansu;Kabatas, Serdar
Journal of Korean Neurosurgical Society
/
v.62
no.2
/
pp.153-165
/
2019
Objective : Spinal cord injury (SCI) is a very serious health problem, usually caused by a trauma and accompanied by elevated levels of inflammation indicators. Stem cell-based therapy is promising some valuable strategies for its functional recovery. Nestin-positive progenitor and/or stem cells (SC) isolated from pancreatic islets (PI) show mesenchymal stem cell (MSC) characteristics. For this reason, we aimed to analyze the effects of rat pancreatic islet derived stem cell (rPI-SC) delivery on functional recovery, as well as the levels of inflammation factors following SCI. Methods : rPI-SCs were isolated, cultured and their MSC characteristics were determined through flow cytometry and immunofluorescence analysis. The experimental rat population was divided into three groups : 1) laminectomy & trauma, 2) laminectomy & trauma & phosphate-buffered saline (PBS), and 3) laminectomy+trauma+SCs. Green fluorescent protein (GFP) labelled rPI-SCs were transplanted into the injured rat spinal cord. Their motilities were evaluated with Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) Score. After 4-weeks, spinal cord sections were analyzed for GFP labeled SCs and stained for vimentin, $S100{\beta}$, brain derived neurotrophic factor (BDNF), 2',3'-cyclic-nucleotide 3'-phosphodiesterase (CNPase), vascular endothelial growth factor (VEGF) and proinflammatory (interleukin [IL]-6, transforming growth factor $[TGF]-{\beta}$, macrophage inflammatory protein [MIP]-2, myeloperoxidase [MPO]) and anti-inflammatory (IL-1 receptor antagonis) factors. Results : rPI-SCs were revealed to display MSC characteristics and express neural and glial cell markers including BDNF, glial fibrillary acidic protein (GFAP), fibronectin, microtubule associated protein-2a,b (MAP2a,b), ${\beta}3$-tubulin and nestin as well as anti-inflammatory prostaglandin E2 receptor, EP3. The BBB scores showed significant motor recovery in group 3. GFP-labelled cells were localized on the injury site. In addition, decreased proinflammatory factor levels and increased intensity of anti-inflammatory factors were determined. Conclusion : Transplantation of PI-SCs might be an effective strategy to improve functional recovery following spinal cord trauma.
Although insulin has been available for the treatment of diabetes mellitus for more than half a centry, the deficiency of conventional insulin therapy for diabetic patients have, to this date, not been satisfactorily overcome by any method. The development of potential delivery systems for insulin is highly important to prevent excessive fluctuation of plasma glucose levels, which results in long term complications in the diabetic. There are three major approaches toward development of glucose responding insulin delivery systems: A bioengineering approach is to devise mechanical components capable of releasing insulin in amounts appropriate to varying blood-glucose requirements. A biological approach relies upon cultured, living pancreatic beta cells encapsulated to constitute an insulin delivery unit. A biochemical approach is to synthesize a stable and biologically active glycosylated insulin that is complementary to the binding sites of lectin. This paper will cover several specific areas, including pancreatic transplantation(total or isolated islet cells), artificial pancreases(bioengineering or biological approach), controlled delivery system, glucose sensitive membrane systems, and a self-regulating insulin delivery system.
Ock, Sun A;Oh, Keon Bong;Hwang, Seongsoo;Kim, Youngim;Kwon, Dae-Jin;Im, Gi-Sun
Journal of Embryo Transfer
/
v.30
no.3
/
pp.249-255
/
2015
Diabetes mellitus, the most common metabolic disorder, is divided into two types: type 1 and type 2. The essential treatment of type 1 diabetes, caused by immune-mediated destruction of ${\beta}-cells$, is transplantation of the pancreas; however, this treatment is limited by issues such as the lack of donors for islet transplantation and immune rejection. As an alternative approach, stem cell therapy has been used as a new tool. The present study revealed that bone marrowderived mesenchymal stromal cells (BM-MSCs) could be transdifferentiated into pancreatic cells by the insertion of a key gene for embryonic development of the pancreas, the pancreatic and duodenal homeobox factor 1 (PDX1). To avoid immune rejection associated with xenotransplantation and to develop a new cell-based treatment, BM-MSCs from ${\alpha}$-1,3-galactosyltransferase knockout (GalT KO) pigs were used as the source of the cells. Transfection of the EGFP-hPDX1 gene into GalT KO pig-derived BM-MSCs was performed by electroporation. Cells were evaluated for hPDX1 expression by immunofluorescence and RT-PCR. Transdifferentiation into pancreatic cells was confirmed by morphological transformation, immunofluorescence, and endogenous pPDX1 gene expression. At 3~4 weeks after transduction, cell morphology changed from spindle-like shape to round shape, similar to that observed in cuboidal epithelium expressing EGFP. Results of RT-PCR confirmed the expression of both exogenous hPDX1 and endogenous pPDX1. Therefore, GalT KO pig-derived BM-MSCs transdifferentiated into pancreatic cells by transfection of hPDX1. The present results are indicative of the therapeutic potential of PDX1-expressing GalT KO pig-derived BM-MSCs in ${\beta}-cell$ replacement. This potential needs to be explored further by using in vivo studies to confirm these findings.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.