Monitorowanie postępu cukrzycy typu 2 za pomocą ultradźwiękowej mikroskopii lokalizacyjnej

Monitorowanie postępu cukrzycy typu 2 za pomocą ultradźwiękowej mikroskopii lokalizacyjnej

Artykuł badawczy naukowców z Drugiego Szpitala Szkoły Medycznej Uniwersytetu Zhejiang przedstawił zastosowanie ultradźwiękowej mikroskopii lokalizacyjnej (ULM) do monitorowania postępu cukrzycy typu 2 i oceny skuteczności immunoterapii antycytokinowej.

Artykuł badawczy opublikowany 10 marca 2025 roku w czasopiśmieCyborgi i systemy bionicznewykorzystali obrazowanie ULM do badania mikrokrążenia trzustki in vivo i uzyskali wgląd w zmiany masy komórek β i funkcji wysp w przebiegu cukrzycy typu 2.

Cukrzycę typu 2 uważa się za autoimmunologiczną chorobę zapalną, w której długotrwały stan zapalny prowadzi do reorganizacji mikrokrążenia wysp trzustkowych, co jest ściśle powiązane z dysfunkcją komórek β. Trzustka jest silnie unaczyniona, a zmiany w przepływie krwi przez wysepki mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia postępu cukrzycy i funkcjonowania komórek β. Obecne technologie obrazowania, takie jak funkcjonalny rezonans magnetyczny i ultrasonografia dopplerowska, mają ograniczoną rozdzielczość i czułość na szczegóły mikronaczyniowe, co utrudnia monitorowanie wczesnych stadiów zmian w funkcjonowaniu wysp i masie komórek β. „Jako nowatorska metoda obrazowania. Ulm oferuje wysoką rozdzielczość i umożliwia monitorowanie w czasie rzeczywistym in vivo morfologii i hemodynamiki mikrokrążenia trzustki”. Autor Tao Zhang, doktor drugiego szpitala stowarzyszonego Szkoły Medycznej Uniwersytetu Zhejiang, „pokonuje ograniczenia tradycyjnych metod obrazowania i zapewnia nowe możliwości wczesnej diagnostyki i leczenia cukrzycy typu 2”.

W badaniu wykorzystano szczurzy model cukrzycy typu 2 wywołanej dietą wysokotłuszczową i zastrzykami streptozotocyny, aby zbadać zastosowanie ULM do monitorowania zmian mikronaczyniowych trzustki i funkcji komórek β. Obrazowanie ULM w połączeniu z ultrasonografią ze wzmocnionym kontrastem umożliwiło wizualizację morfologii i hemodynamiki mikronaczyń w wysokiej rozdzielczości. Aby ocenić postęp choroby, badacze śledzili trajektorie mikropęcherzyków i określali ilościowo parametry naczyniowe, takie jak krętość, wymiar fraktalny i gęstość naczyń. Ponadto oceniano immunoterapię antycytokinową (Xoma052) pod kątem potencjału poprawy funkcji komórek β poprzez przywrócenie środowiska mikronaczyniowego, wykazując w ten sposób znaczną poprawę struktury i funkcji naczyń. W badaniu stwierdzono, że ULM jest obiecującym nieinwazyjnym narzędziem do monitorowania progresji cukrzycy typu 2 i oceny skuteczności interwencji terapeutycznych, takich jak leczenie antycytokinowe.

Z badania wynika, że ​​ULM jest skutecznym, nieinwazyjnym narzędziem monitorowania postępu cukrzycy typu 2 i oceny skuteczności immunoterapii antycytokinowej. ULM był w stanie zapewnić obrazowanie o wysokiej rozdzielczości morfologii mikronaczyń trzustki i hemodynamiki, które były ściśle powiązane z utratą komórek β i dysfunkcją wysp. Leczenie Xoma052, immunoterapią antycytokinową, znacznie poprawiło strukturę i funkcję mikronaczyń, co wskazuje na jego potencjał do przywracania funkcji komórek β. Istnieją jednak pewne ograniczenia. Rozdzielczość ULM może być ograniczona przez liczbę klatek na sekundę systemu ultradźwiękowego, co może mieć wpływ na dokładność pomiarów przepływu krwi. Ponadto artefakty ruchowe i nakładanie się sygnału na tkankę mogą wpływać na rekonstrukcję i kwantyfikację obrazu. „Ponadto zastosowany model zwierzęcy może nie w pełni odzwierciedlać ludzką cukrzycę, co może mieć wpływ na możliwość uogólnienia wyników”. powiedział Tao Zhang.

Autorami artykułu są Tao Zhang, Jipeng Yan, Xinhuan Zhou, Bihan Wu, Chao Zhang, Mengxing Tang i Pintong Huang.

Badanie to było wspierane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych (32201138, 82371968, 82030048, 82230069), główny program badawczo-rozwojowy prowincji Zhejiang (2019c03077), finansowanie konta EPSRC Impact Acceleration Account i MRC Confidence in the Concept Scheme, konto EPSRC Impact Account Funding i zaufanie do koncepcji Imperial College, EPSRC -Impact -Ratrate (EP/t0090), EPSRC -RAR (EP/T00 IMPLECT IN IMPERIAL SCHMEMEN, AM IMPERIAL COLLEGE, DES EPSRC -RARS (EP/T00 IMPLEG).

Źródła: