中科西部研究院:干细胞与糖尿病的关系与未来如何?

2021-05-25 21:20:09 131

糖尿病是由于胰腺分泌功能缺陷或胰岛素作用缺陷引起的,以血糖升高为特 征的代谢性疾病。糖尿病患者若血糖长期控制不佳,可导致器官组织损伤, 成为“万病之源”,伴发各种器官,尤其是眼、心、血管、肾、神经损害或 器官功能不全或衰竭,严重可致患者残疾或者死亡。


近些年来,我国糖尿病的发病率持续上升。根据数据,2017年20到79岁之间的人中,大约有400万死于糖尿病。由于需要终生服药,糖尿病也是的用药领域之一。我国约有1.14亿糖尿病患者,患病率高达约11.6%,而新一次中国糖尿病横断面调查显示,截至 2013 年中国糖尿病患者知晓率及率大约只有1/3,而控制率不足50%,仍处于较低的水平。

糖尿病的病因复杂多样,简而言之就是在多种因素的作用下胰岛β细胞出现了罢工或怠工,导致胰岛素分泌减少或作用减弱,从而丧失了对血糖的有效控制。传统的胰岛素补充说白了治标不治本,对并发症的控制力也不足,因此恢复胰岛β细胞的功能不仅有望使胰岛素依赖型的患者摆脱频繁的血糖监测和胰岛素注射,还将成为糖尿病根源的一大进步。

如何恢复胰岛β细胞的功能呢?要么抢救原有细胞,要么直接更新细胞。干细胞技术的发展,让后者成为了可能。

干细胞作为一类具有多向分化潜能的细胞,已经逐渐成为人们寻找胰岛β细胞替代物的新资源。随着技术发展,可从许多组织或器官中成功地分离出干细胞,例如间充质干细胞。近年来,研究人员发现干细胞独特的生物学特性使得它成为各类疾病细胞和基因的靶细胞 。

截止目前,在官方网站上显示注册的有关干细胞与糖尿病的临床试验达近百项,其中干细胞应对2型糖尿病的临床试验6个,已经以论文形式发表的研究成果有13篇,研究结果均显示干细胞可以通过改善胰岛素β细胞功能或(和)改善外周靶组织胰岛素抵抗从而有效改善糖尿病患者的高血糖状态。

干细胞与I型糖尿病 

2007年Voltarelli等发表在JAMA杂志的研究结果显示,15例不伴有糖尿病酮症酸中毒的新诊断1型糖尿病患者(病程小于6周)移植向造血干细胞后,14例患者停用外源性胰岛素,其中1例患者停用胰岛素时间为25个月,4例患者为21个月,7例患者为6个月,另外2例患者 分别为1个月和5个月;

移植造血干细胞后6个月C肽曲线下面积较输注前增大,且在12周和24周后维持不变,提示定向造血干细胞通过改善胰岛β细胞功能改善了1型糖尿病患者的高血糖状态。

2012年南京大学附属鼓楼医院的试验结果显示,13例初诊(病程<1年,10例有糖尿病酮症酸中毒)的1型糖尿病患者,经自体造血干细胞调节后11例外源性胰岛素用量减少,其中3例停用外源性胰岛素,停用时间分别为7个月(后来复用胰岛素为半量)、3年和4年,作者认为该效应是通过自体造血干细胞移植,调节免疫活性细胞,改善胰岛β细胞功能实现的。

同年,瑞金医院也报道自体造血干细胞通过改善胰岛β细胞功能使28例患者中的15例(53.6%) 完全停用外源性胰岛素,而且其中起病时不伴酮症酸中毒的患者临床缓解率高于起病时伴酮症酸中毒者。

干细胞与II型糖尿病 

2009年印度Bhansali等发表了使用骨髓MSCs2型糖尿病的试验结果,10例外源性胰岛素用量大于0.7U/(kg-d)的2型糖尿病患者接受骨髓MSCs后,7例患者外源性胰岛素用量减少了75%(其中3例停用外源性胰岛素),达到该效应所需的时间为48天。

2014年该作者再次发表了骨髓MSCs2型糖尿病的随机、安慰剂对照研究成果,组11例患者中有9例胰岛素减量50%,胰岛素用量平均减少了66.7%(对照组减少32.1%),对照组没有患者达到胰岛素减量50%的主要终点;组胰高糖素刺激的C肽升高,且刺激后C肽升高的水平与胰岛素的减量呈正相关。

2011-2014年中国的研究者也进行了大量探索,证实了不同来源的MSCs对2型糖尿病的有效性及安全性,并且上述研究均认为干细胞是通过调节免疫反应、减轻慢性炎症从而达到2型糖尿病的目的。