革新1型糖尿病監測！創新早篩技術皮下植入免疫生態位，可提前5-7周預測發病

1型糖尿病（T1D）的傳統診斷依賴血糖異常或自身抗體檢測，但此時胰島β細胞已嚴重受損。近日，國際知名期刊《Science Advances》發表一項開創性研究：研究團隊提出了一種顛覆性監測策略，通過植入皮下的微孔支架（免疫生態位，IN）捕獲全身免疫細胞轉錄組變化，在癥狀出現前5-7周預測疾病進展，為早期干預提供全新時間窗口。

研究設計

每周對免疫生態位（IN）進行取樣實現了對NOD和NOR小鼠的縱向監測

免疫生態位（IN）分析能夠區分NOD小鼠與NOR對照組，且與疾病進展與否無關

研究團隊在非肥胖糖尿病（NOD）小鼠模型中植入可重復取樣的IN支架，通過縱向RNA測序分析發現：

• 風險分層精準：僅需13個基因標志物即可在6周齡時區分進展型與非進展型小鼠，早于葡萄糖耐量試驗異常出現時間；

• 動態追蹤疾病：在癥狀發生前7周，IN內免疫細胞轉錄組出現顯著變化，其中11個關鍵基因在胰腺胰島細胞中同步表達，證實IN可反映胰腺局部免疫狀態；

• 臨床轉化潛力：IN采樣微創、可重復，且與血液免疫表型差異顯著，更精準捕捉組織特異性免疫反應。

早在6周齡時即可區分出NOD疾病進展小鼠與非進展小鼠

6周時確定的基因特征可應用于非進展小鼠的所有時間點，并與胰腺內的變化相關

技術核心

一個包含13個基因的特征可隨時間推移區分NOD疾病進展小鼠，且這些基因存在于NOD小鼠的胰腺中

IN由生物相容性聚己內酯（PCL）材料制成，植入皮下后吸引免疫細胞浸潤，形成可反映全身免疫狀態的微環境。

研究發現：

• 基因標志物揭示機制：進展者中巨噬細胞受體基因Marco上調，提示先天免疫激活早于β細胞損傷；代謝相關基因Dlk1、Sh3gl3異常表達，暗示免疫與代謝紊亂協同驅動疾病；

• 跨物種一致性：IN捕獲的基因變化在斑馬魚、小鼠模型中均與維生素B6代謝通路相關，為致病機制研究提供新視角。

基于13個基因的特征評分（針對發病前第7周至第5周）可將發病前第7周的時間點與之后所有進展期時間點區分開來

研究意義與未來展望

皮下免疫生態位監測技術的突破，不僅為疾病預測提供新工具，更啟示我們：糖尿病防治需超越血糖指標，深入免疫與代謝互作的系統生物學本質。

IN技術的意義遠超早期診斷——它使“動態監測+精準干預”成為可能。患者可在β細胞功能喪失前接受治療，避免終身胰島素依賴。此外，人工智能與持續葡萄糖監測（CGM）系統的融合，正推動個體化血糖管理，而IN有望為這類系統提供免疫層面的數據補充。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw8946

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