图1：细胞“隐身斗篷”技术

注：第一排照片由扫描电子显微镜拍摄，展示了未包覆的细胞团簇（胰岛），并配有50微米（即0.05毫米）的比例尺作为参照。第二排照片则展示了一系列覆盖着一层薄膜的胰岛，该薄膜起到"隐形斗篷"的作用，将供体细胞隐藏起来，使其不被机体的免疫反应发现，可能为研究人员提供一种治疗糖尿病的新方法。

细胞疗法是目前医学界攻克难治性慢性疾病的重磅武器，其通过移植特定细胞来恢复受损的生理机能。在糖尿病管理中，移植健康的胰岛细胞能够让患者重建体内胰岛素的主动分泌，有望彻底摆脱每日注射胰岛素的繁琐。然而，由于人体的天然免疫排斥反应，移植后的外源供体胰岛会迅速遭到受体免疫系统的精准识别与攻击。为了维持移植细胞的存活，患者目前不得不终身服用全身性免疫抑制剂。但这会大幅压低受体的免疫防御系统，显著升高严重感染及罹患恶性肿瘤（癌症）的长期风险。

2026年8月14日，发表于顶尖学术期刊Nature Biomedical Engineering 的一项最新研究，为打破这一临床瓶颈提供了新的技术路径。该研究由宾夕法尼亚州立大学（Penn State）生物医学工程系 Yong Wang 教授团队领衔开发，他们成功利用一种果冻状的水凝胶材料，为治疗性移植细胞穿上了一件“物理防弹衣”。

该研究的核心结果表明，这种被称为仿生卵透明带（Biomimetic Zona Pellucida，简称 BZP）的超薄水凝胶薄膜（厚度仅为 20 微米），能够成功对受体的免疫系统进行“物理屏蔽”，隐藏外源性的供体胰岛。

相衬成像，一种特殊的显微镜技术，展示了未包覆球体（左侧）在三种不同放大倍率下的图像——上方两张照片配有100微米的比例尺，而下方照片则配有500微米（即半毫米）的比例尺作为参照。BZP包覆球体（右侧）的图像展示了包裹球体的薄膜，这一特征有助于保护它们免受机体免疫反应的攻击。

在细胞治疗中，医生会通过移植过程（即注射细胞与液体溶液的混合溶液）仔细调整并向受体免疫系统中引入供体细胞。生物医学工程教授兼论文通讯作者Yong Wang表示，细胞疗法已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于治疗某些疾病，包括部分癌症。然而，用于治疗糖尿病的细胞疗法还相对较新，FDA批准的首个疗法于2023年推出。

为了解决这一问题，该团队创建了BZP，以模拟人类卵细胞外侧的一层被称为“卵透明带”（zona pellucida）的天然涂层。用BZP包裹供体胰岛能将这些外源细胞隐匿在受体的免疫系统之外。这种包被是具有渗透性的（半通透性），这意味着尽管细胞受到了免疫系统的保护，但它们仍然可以向体内释放像胰岛素这样的治疗性分子，这有可能使细胞疗法无需使用免疫抑制剂。

根据论文第一作者、哈佛医学院博士后Kyungsene Lee的说法，尽管使用水凝胶进行细胞包裹的研究已经开展了许多年，但此前的研究从未能够系统性地模拟出卵透明带这种兼具极薄结构与硬化特性的天然屏障，从而为治疗细胞打造出一件隐形衣。

Yong Wang解释称，“隐形衣”方法并不能立即奏效。团队实现这一目标花费了长达八年的持续开发，才研制出厚度仅为20微米（比人类头发丝还要薄得多）的水凝胶层。该薄膜层能有效贴合活细胞或细胞群的弯曲边缘，且完全不影响其生理功能。在确保他们的方法与活体材料兼容后，该团队对胰岛进行了包裹并将其移植到一组糖尿病小鼠体内，监测了它们100天内的血糖水平。

Yong Wang指出，与未接受治疗的糖尿病小鼠以及接受未包被胰岛治疗的小鼠相比，接受BZP包被胰岛治疗的小鼠在1周内血糖就恢复到了健康水平——并且其中大多数小鼠在不持续需要免疫抑制剂的情况下，保持了超过100天的无糖尿病状态。他表示，该结果展示了相比于未经包被的细胞疗法长得多的有效期限，后者在没有全身免疫抑制的情况下通常只能维持一周或更短时间。

展望未来，该团队计划进一步研究BZP方法，以更好地了解每个胰岛移植体能提供免疫抵抗力的确切持续时间。Yong Wang表示，从长远来看——在进行更多的研究、改进并最终开展临床试验后——这种方法可以提供一个极具前景的商业化细胞疗法平台，不仅能治疗糖尿病，还能治疗全身的许多疾病和状况。

“这项技术可能在免疫疗法中发挥作用，使细胞作好抵抗慢性疾病的准备；或者用于再生医学，刺激细胞生长以再生受损或丧失器官中的组织，”Yong Wang解释道。“简单来说，BZP可能会在生物医学工程的广泛应用中提供巨大的帮助。”