Övervakning av typ 2-diabetes progression med hjälp av ultraljudslokaliseringsmikroskopi

Övervakning av typ 2-diabetes progression med hjälp av ultraljudslokaliseringsmikroskopi

En forskningsartikel från forskare från det andra sjukhuset vid Zhejiang University School of Medicine presenterade tillämpningen av ultraljudslokaliseringsmikroskopi (ULM) för att övervaka utvecklingen av typ 2-diabetes och bedöma effektiviteten av anti-cytokinimmunterapi.

Forskningsartikeln, publicerad 10 mars 2025 i tidskriftenCyborg och bioniska systemanvände ULM-avbildning för att studera bukspottkörtelns mikrovaskulatur in vivo och ge insikter om förändringar i β-cellmassa och öfunktion under typ 2-diabetes.

Typ 2-diabetes anses vara en autoimmun inflammatorisk sjukdom där långvarig inflammation leder till omorganisering av bukspottkörtelns mikrovaskulatur, vilket är nära kopplat till β-celldysfunktion. Bukspottkörteln är starkt vaskulariserad, och förändringar i öarnas blodflöde är avgörande för att förstå diabetesprogression och β-cellsfunktionalitet. Nuvarande avbildningstekniker som funktionell MRI och Doppler-ultraljud har begränsningar i upplösning och känslighet för mikrovaskulära detaljer, vilket gör det svårt att övervaka förändringar i tidiga skeden av öars funktion och β-cellmassa. "Som en ny avbildningsmetod. Ulm erbjuder hög upplösning och möjliggör realtidsövervakning in vivo av pankreas mikrovaskulär morfologi och hemodynamik." Författaren Tao Zhang, PhD vid det andra anslutna sjukhuset vid Zhejiang University School of Medicine, "övervinner begränsningarna hos traditionella bildbehandlingsmetoder och ger en ny möjlighet för tidig diagnos och behandling av typ 2-diabetes."

Studien använde en råttmodell av typ 2-diabetes inducerad av en diet med hög fetthalt och streptozotocininjektion för att undersöka tillämpningen av ULM för att övervaka mikrovaskulära förändringar i bukspottkörteln och β-cellsfunktion. ULM-avbildning i kombination med kontrastförstärkt ultraljud möjliggjorde högupplöst visualisering av mikrovaskulär morfologi och hemodynamik. Forskare spårade mikrobubblor och kvantifierade vaskulära parametrar som slingrande, fraktal dimension och vaskulär densitet för att bedöma sjukdomsprogression. Dessutom utvärderades anti-cytokinimmunterapi (Xoma052) med avseende på potentialen att förbättra β-cellsfunktion genom att återställa den mikrovaskulära miljön, och därigenom demonstrera betydande förbättringar i vaskulär struktur och funktion. Studien drog slutsatsen att ULM är ett lovande icke-invasivt verktyg för att övervaka typ 2-diabetes progression och utvärdera effektiviteten av terapeutiska interventioner såsom anti-cytokinbehandling.

Studien visar att ULM är ett effektivt icke-invasivt verktyg för att övervaka utvecklingen av typ 2-diabetes och utvärdera effektiviteten av anticytokinimmunterapi. ULM kunde tillhandahålla högupplöst avbildning av mikrovaskulär morfologi och hemodynamik i bukspottkörteln, som var nära förknippade med β-cellförlust och ödysfunktion. Behandling med Xoma052, en anti-cytokin immunterapi, förbättrade avsevärt mikrovaskulär struktur och funktion, vilket indikerar dess potential att återställa β-cellsfunktion. Det finns dock vissa begränsningar. Upplösningen av ULM kan begränsas av bildfrekvensen för ultraljudssystemet, vilket kan påverka noggrannheten i blodflödesmätningarna. Dessutom kan rörelseartefakter och signalöverlappning med vävnad påverka bildrekonstruktion och kvantifiering. "Dessutom kan den använda djurmodellen inte helt representera human diabetes, vilket kan påverka resultatens generaliserbarhet." sa Tao Zhang.

Tidningens författare inkluderar Tao Zhang, Jipeng Yan, Xinhuan Zhou, Bihan Wu, Chao Zhang, Mengxing Tang och Pintong Huang.

Denna studie stöddes av National Natural Science Foundation of China (32201138, 82371968, 82030048, 82230069), Zhejiang-provinsens huvudsakliga forsknings- och utvecklingsprogram (2019c03077), EPSRC Impact Acceleration Account Funding och MRC Confidence Scheme för fondens påverkan och konfidensiering. Förtroende för konceptet för Imperial College, EPSRC -Impact -Ratrate (EP/t0090), EPSRC -RAR (EP/T00 IMPLECT IN IMPERIAL SCHMEMEN, AM IMPERIAL COLLEGE, DES EPSRC -RARS (EP/T00 IMPLEG) mottogs.

Källor: