關(guān)于干細(xì)胞治療糖尿病的熱點(diǎn)話題
糖尿病已經(jīng)成為一種常見的慢性病,發(fā)病年齡也逐漸年輕化。據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示,全世界約有4.22億人患有糖尿病,每年有150萬人直接死于糖尿病。
糖尿病是一種因胰島素絕對(duì)或相對(duì)分泌不足和(或)胰島素利用障礙引起的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪代謝紊亂性的疾病,以高血糖為主要標(biāo)志。
病程久可引起多系統(tǒng)損害,導(dǎo)致眼、腎、神經(jīng)、心臟、血管等組織器官的慢性進(jìn)行性病變、功能減退及衰竭,病情嚴(yán)重或應(yīng)激時(shí)可引起急性嚴(yán)重代謝紊亂。
干細(xì)胞修復(fù)胰腺功能機(jī)制
1. 干細(xì)胞通過促進(jìn)損傷胰島的α細(xì)胞向β細(xì)胞轉(zhuǎn)化,促進(jìn)胰島β細(xì)胞的原位再生;通過改善胰島細(xì)胞自噬,促進(jìn)受損胰島β細(xì)胞的修復(fù),改善胰島β細(xì)胞功能降低血糖。
2. 干細(xì)胞通過促進(jìn)脂肪組織巨噬細(xì)胞從M1向M2抗炎表型轉(zhuǎn)化,下調(diào)慢性炎癥小體的表達(dá)等降低血糖。
3. 干細(xì)胞通過其分泌的外泌體,促進(jìn)細(xì)胞對(duì)糖吸收以及糖原攝取,改善胰島素抵抗。
4. 輸入干細(xì)胞可以減少胰島β細(xì)胞凋亡,改善β細(xì)胞功能。
5. 干細(xì)胞可促進(jìn)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的增殖,從而保護(hù)β細(xì)胞免遭免疫攻擊。
6. 干細(xì)胞通過調(diào)節(jié)自噬能力,改善長期高糖誘發(fā)的β細(xì)胞損傷。
7. 干細(xì)胞通過下調(diào)巨噬細(xì)胞炎癥小體,改善β細(xì)胞功能。
間充質(zhì)干細(xì)胞在糖尿病治療中的現(xiàn)狀
目前,利用間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病已經(jīng)在臨床上大量開展,以“間充質(zhì)干細(xì)胞”、“糖尿病”為關(guān)鍵詞在clinicaltrials.gov網(wǎng)站上檢索,共檢索到56篇相關(guān)文章,其中以BM-MSCs治療糖尿病及其并發(fā)癥居多。
近些年來,間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病的臨床試驗(yàn)也在陸續(xù)開展,但其中有些試驗(yàn)正在進(jìn)行中,致使間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病的臨床數(shù)據(jù)相對(duì)缺乏。表2總結(jié)了已發(fā)表的UC-MSCs治療糖尿病的臨床數(shù)據(jù)。
干細(xì)胞治療糖尿病并發(fā)癥
糖尿病是一種由多病因引起的以慢性高血糖為特征的終身代謝性疾病,長期血糖增高,大血管、微血管受損并危及心、腦、腎、周圍神經(jīng)、眼睛、足等,常見糖尿病導(dǎo)致的病變有,糖尿病腎病、糖尿病足、糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病心肌病變等。
1.間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病足:糖尿病足是一種直接由糖尿病引起的足病。
臨床前和臨床研究顯示,間充質(zhì)干細(xì)胞可能通過歸巢及釋放細(xì)胞或生長因子(血管內(nèi)皮生長因子VEGF、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子BDNF等)來促進(jìn)潰瘍愈合,對(duì)糖尿病足的治療能發(fā)揮一定的療效。
目前間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病足的臨床試驗(yàn)有21項(xiàng)(clinicaltrials.gov),大多數(shù)正在試驗(yàn)中。
2.間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病視網(wǎng)膜病變:糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)是一種由高血糖和糖代謝異常引起的多因素微血管疾病。
研究發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞可通過歸巢至損傷部位、分泌細(xì)胞因子(如神經(jīng)生長因子、堿性成纖維細(xì)胞生長因子和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞系衍生的神經(jīng)營養(yǎng)因子等)以及分化為視網(wǎng)膜神經(jīng)干細(xì)胞等方式緩解糖尿病視網(wǎng)膜病變。
3.間充質(zhì)干細(xì)胞治療糖尿病腎?。?/strong>糖尿病腎病(DN)是糖尿病最常見的腎病大血管并發(fā)癥,是一種難治性腎病,高糖誘導(dǎo)的炎癥和線粒體功能障礙是糖尿病腎病的主要致病因素。
大量的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)表明,間充質(zhì)干細(xì)胞可以通過促進(jìn)抗炎細(xì)胞因子IL-10和EGF表達(dá),抑制炎癥相關(guān)細(xì)胞因子如IL-6、MCP-1、腫瘤壞死因子-α(TNF-α) 和IL-1β等表達(dá),對(duì)DN大鼠腎臟起到保護(hù)作用。
MSCs及其分泌的外泌體對(duì)高糖誘發(fā)的足細(xì)胞、腎小管間質(zhì)細(xì)胞的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)起到延緩作用,且對(duì)DN具有抗纖維化作用。因此,間充質(zhì)干細(xì)胞在治療DN方面發(fā)揮著積極的作用。
目前,臨床試驗(yàn)只開展了6項(xiàng)(clinicaltrials.gov),使用間充質(zhì)干細(xì)胞開展的實(shí)驗(yàn)有3項(xiàng),但都還未發(fā)表結(jié)果,故干細(xì)胞治療DN的臨床運(yùn)用還需要一定的時(shí)間。
我們對(duì)于治療糖尿病的研究
我國有1.6億糖尿病患者,胰島移植是目前臨床上治愈糖尿病的最先進(jìn)治療技術(shù),但由于器官捐獻(xiàn)來源的局限性,限制了胰島移植的臨床應(yīng)用。沈陽細(xì)胞中心獲得2021年國家重大研究計(jì)劃項(xiàng)目資助,將利用透明化和高分辨成像技術(shù),從時(shí)空四維角度,解讀胰島發(fā)育與再生的動(dòng)態(tài)演變過程,為構(gòu)建再生胰島組織提供理論依據(jù)、提供組織工程設(shè)計(jì)的新模型。