近20年来,干细胞疗法的迅猛发展为糖尿病的治疗提供了全新的工具。通过注射干细胞进入人体后,从根本上治疗糖尿病,预防并发症的发生或缓解并发症的病情。
干细胞治疗糖尿病的原理:
干细胞是一类可以横向分化为胰岛素分泌细胞、血管内皮细胞等组织的细胞类型。理论上来讲,将一定数量的干细胞通过动脉导管迁移到胰腺组织中,干细胞会在胰腺组织微环境的诱导下分化增殖为胰岛样细胞,替代损伤的胰岛B细胞分泌胰岛素,重建胰岛内分泌功能,从而探索出干细胞移植治疗糖尿病的新方法,既克服了供体不足和免疫排斥两大难题,安全性也大大提高。
干细胞治疗糖尿病至今已有20年以上的历史,包括胚胎干细胞和间充质干细胞(MSCs)。MSCs在年首次作为一种骨髓中可贴壁生长的成纤维样细胞被发现,是一种成体干细胞,能够从多种组织中获得,易于体外扩增,具有向内中外胚层多种组织分化的潜能,能分泌多种细胞因子和生长因子,同时具有免疫调节特质。MSCs来源很广泛,如骨髓或脐带、脂肪、肝脏。
间充质干细胞治疗糖尿病及其并发症的研究进展
MSCs是一种具有强大自我更新能力和多向分化潜能的干细胞,可分泌多种细胞因子,具有免疫调节、促进组织再生修复的作用。MSCs治疗糖尿病的基础研究已有20余年,临床上也不断有小样本试验探索MSCs治疗1型和2型糖尿病的报道。
MSCs治疗1型糖尿病
年JAMA杂志首次发表了自体骨髓造血干细胞治疗初发1型糖尿病的临床观察,尽管病例数较少,但得出非常令人兴奋的结果:15例患者中的14例停用了胰岛素,最长停用时间35个月,胰岛功能显著改善,且无显著不良事件。
医院,医院、医院、青医附院、医院等先后发表多篇干细胞治疗1型糖尿病的临床研究。这些研究发现,接受这种治疗的患者最多可以脱离胰岛素治疗达3年以上,平均缓解时间为16个月左右。
年发表在PLUSONE上的一项共纳入了22个研究的荟萃分析,分别应用脐带血干细胞、骨髓MSCs和脐带血MSCs。结果发现:脐带血干细胞无效,骨髓MSCs效果不一致,但脐带血MSCs都有效,提示不同细胞来源的干细胞疗效不同。而且脐带血MSCs来源广泛,成本较低,有较大的应用前景。
MSCs治疗2型糖尿病
在2型糖尿病,研究表明MSCs输注能显著减少胰岛素用量甚至可在一定时间停用胰岛素。但其作用机制相对复杂,除部分研究证明MSCs也可改善胰岛β细胞功能外,主要与改善胰岛素抵抗相关。胰岛素抵抗是2型糖尿病发病的重要病理机制,MSCs治疗可以有效地改善胰岛素作用靶器官肝脏、骨骼肌和脂肪细胞的葡萄糖和脂肪代谢功能,激活胰岛素作用的PI3K等分子通路,促进胰岛素靶器官的巨噬细胞活化,以及胰岛和胰岛素作用器官的细胞自噬功能。
无论在急性期还是慢性期的糖尿病动物模型中,MSCs均具有改善糖尿病并发症的作用,包括改善糖尿病肾病、糖尿病肺病、非酒精性脂肪性肝病、心脏病、白内障等并发症的组织细胞学形态和相关病理学指标。
此外,MSCs具有改善动物模型的脂肪代谢作用,降低整体动物脂肪含量。M2型巨噬细胞输注可改善动物模型的肥胖。
干细胞治疗糖尿病的安全性:
因为干细胞是一种未分化未成熟的细胞,其细胞表面的抗原表达很微弱,患者自身的免疫系统对这种未分化细胞的识别能力很低,无法判断它们的属性,从而避免了器官移植引起的免疫排斥反应及过敏反应等,使同种异体移植神经干细胞变得非常安全。临床研究中,经过大量的临床病例研究表明,干细胞治疗除了极少数病人有轻微的发热、头痛外,无严重不良反应发生,表明其临床应用是安全的。
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