关于干细胞治疗糖尿病的热点话题

 

       糖尿病已经成为一种常见的慢性病，发病年龄也逐渐年轻化。据世界卫生组织数据显示，全世界约有4.22亿人患有糖尿病，每年有150万人直接死于糖尿病。

 

       糖尿病是一种因胰岛素绝对或相对分泌不足和（或）胰岛素利用障碍引起的碳水化合物、蛋白质、脂肪代谢紊乱性的疾病，以高血糖为主要标志。

 

       病程久可引起多系统损害，导致眼、肾、神经、心脏、血管等组织器官的慢性进行性病变、功能减退及衰竭，病情严重或应激时可引起急性严重代谢紊乱。

 

       干细胞修复胰腺功能机制

 

       1. 干细胞通过促进损伤胰岛的α细胞向β细胞转化，促进胰岛β细胞的原位再生;通过改善胰岛细胞自噬，促进受损胰岛β细胞的修复，改善胰岛β细胞功能降低血糖。

       2. 干细胞通过促进脂肪组织巨噬细胞从M1向M2抗炎表型转化，下调慢性炎症小体的表达等降低血糖。

       3. 干细胞通过其分泌的外泌体，促进细胞对糖吸收以及糖原摄取，改善胰岛素抵抗。

       4. 输入干细胞可以减少胰岛β细胞凋亡，改善β细胞功能。

       5. 干细胞可促进调节性T细胞的增殖，从而保护β细胞免遭免疫攻击。

       6. 干细胞通过调节自噬能力，改善长期高糖诱发的β细胞损伤。

       7. 干细胞通过下调巨噬细胞炎症小体，改善β细胞功能。

 

间充质干细胞在糖尿病治疗中的现状

 

       目前，利用间充质干细胞治疗糖尿病已经在临床上大量开展，以“间充质干细胞”、“糖尿病”为关键词在clinicaltrials.gov网站上检索，共检索到56篇相关文章，其中以BM-MSCs治疗糖尿病及其并发症居多。

 

       近些年来，间充质干细胞治疗糖尿病的临床试验也在陆续开展，但其中有些试验正在进行中，致使间充质干细胞治疗糖尿病的临床数据相对缺乏。表2总结了已发表的UC-MSCs治疗糖尿病的临床数据。

 

干细胞治疗糖尿病并发症

 

       糖尿病是一种由多病因引起的以慢性高血糖为特征的终身代谢性疾病，长期血糖增高，大血管、微血管受损并危及心、脑、肾、周围神经、眼睛、足等，常见糖尿病导致的病变有，糖尿病肾病、糖尿病足、糖尿病视网膜病变、糖尿病心肌病变等。

 

       1.间充质干细胞治疗糖尿病足：糖尿病足是一种直接由糖尿病引起的足病。

 

       临床前和临床研究显示，间充质干细胞可能通过归巢及释放细胞或生长因子(血管内皮生长因子VEGF、脑源性神经营养因子BDNF等)来促进溃疡愈合，对糖尿病足的治疗能发挥一定的疗效。

 

       目前间充质干细胞治疗糖尿病足的临床试验有21项(clinicaltrials.gov)，大多数正在试验中。

 

       2.间充质干细胞治疗糖尿病视网膜病变：糖尿病视网膜病变(DR)是一种由高血糖和糖代谢异常引起的多因素微血管疾病。

 

       研究发现，干细胞可通过归巢至损伤部位、分泌细胞因子(如神经生长因子、碱性成纤维细胞生长因子和神经胶质细胞系衍生的神经营养因子等)以及分化为视网膜神经干细胞等方式缓解糖尿病视网膜病变。

 

       3.间充质干细胞治疗糖尿病肾病：糖尿病肾病(DN)是糖尿病最常见的肾病大血管并发症，是一种难治性肾病，高糖诱导的炎症和线粒体功能障碍是糖尿病肾病的主要致病因素。

 

       大量的基础实验表明，间充质干细胞可以通过促进抗炎细胞因子IL-10和EGF表达，抑制炎症相关细胞因子如IL-6、MCP-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α) 和IL-1β等表达，对DN大鼠肾脏起到保护作用。

 

       MSCs及其分泌的外泌体对高糖诱发的足细胞、肾小管间质细胞的上皮间质转化(EMT)起到延缓作用，且对DN具有抗纤维化作用。因此，间充质干细胞在治疗DN方面发挥着积极的作用。

 

       目前，临床试验只开展了6项(clinicaltrials.gov)，使用间充质干细胞开展的实验有3项，但都还未发表结果，故干细胞治疗DN的临床运用还需要一定的时间。

 

我们对于治疗糖尿病的研究

 

       我国有1.6亿糖尿病患者，胰岛移植是目前临床上治愈糖尿病的最先进治疗技术，但由于器官捐献来源的局限性，限制了胰岛移植的临床应用。沈阳细胞中心获得2021年国家重大研究计划项目资助，将利用透明化和高分辨成像技术，从时空四维角度，解读胰岛发育与再生的动态演变过程，为构建再生胰岛组织提供理论依据、提供组织工程设计的新模型。