Glucagon-like peptide-1 functionalized PEG hydrogels promote survival and function of encapsulated pancreatic beta-cells.
Glucagon-like peptide-1 functionalized PEG hydrogels promote survival and function of encapsulated pancreatic beta-cells.
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DOI：
10.1021/bm900420f
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发表时间：
2009-09-14
影响因子：
6.2
通讯作者：
Anseth, Kristi S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lin, Chien-Chi;Anseth, Kristi S.
将胰岛包裹在半透性聚乙二醇（PEG）水凝胶膜中，有望成为治疗1型糖尿病的免疫隔离屏障。半透性PEG水凝胶不仅允许被包裹的β细胞产生的营养物质、代谢废物和胰岛素自由扩散，而且还提供了一种大小排斥效应，以防止被包裹的胰岛与宿主免疫细胞和抗体直接接触。然而，使用未经修饰的PEG水凝胶进行胰岛包封并不理想，因为没有生物活性提示来促进包封细胞的长期存活和功能。本文报道了一种生物活性胰高血糖素样肽1 （GLP-1）类似物，即GLP-1半胱氨酸或GLP-1C的合成和表征，以及通过巯基-丙烯酸酯光聚合制备功能性GLP-1固定化PEG水凝胶。将生物活性GLP-1C固定在PEG水凝胶中是有效的，并且不会改变散装水凝胶的性质。此外，GLP-1固定的PEG水凝胶可提高被包被胰岛的存活率和胰岛素分泌。总之，本研究证明了一种用生物活性肽修饰PEG水凝胶的策略，可以显著提高胰岛包封的功效。
Encapsulating pancreatic islets in a semipermeable poly(ethylene glycol) (PEG) hydrogel membrane holds potential as an immuno-isolation barrier for the treatment of type 1 diabetes mellitus. The semipermeable PEG hydrogel not only permits free diffusion of nutrients, metabolic waste, and insulin produced from the encapsulated β-cells, but also provides a size-exclusion effect to prevent direct contact of entrapped islets to host immune cells and antibodies. However, the use of unmodified PEG hydrogels for islet encapsulation is not ideal, as there is no bioactive cue to promote the long-term survival and function of the encapsulated cells. Herein, we report the synthesis and characterization of a bioactive glucagon-like peptide 1 (GLP-1) analog, namely, GLP-1-cysteine or GLP-1C, and the fabrication of functional GLP-1 immobilized PEG hydrogels via a facile thiol−acrylate photopolymerization. The immobilization of bioactive GLP-1C within PEG hydrogels is efficient and does not alter the bulk hydrogel properties. Further, the GLP-1 immobilized PEG hydrogels enhance the survival and insulin secretion of encapsulated islets. Overall, this study demonstrates a strategy to modify PEG hydrogels with bioactive peptide moieties that can significantly enhance the efficacy of islet encapsulation.
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