干細胞可以分化成多種類型的成熟細胞。在退行性疾病中,1型糖尿病 (T1DM) 被認為是干細胞治療應用的良好目標疾病。事實上,一些研究表明,干細胞可以在體外和體內(nèi)分化成再生胰腺的β細胞。然而,最近的研究表明,干細胞療法也可以為2型糖尿病 (T2DM) 帶來益處,這與胰腺中的β細胞退化無關(guān)。
這篇評論將討論使用間充質(zhì)干細胞 (MSCs) 治療2型糖尿病的機會,并引用最近發(fā)表的研究中的各種干細胞療法。事實上,一份最新報告“擴大自體脂肪干細胞移植治療2型糖尿病,生物醫(yī)學研究與治療”評估并證實了干細胞移植對2型糖尿病血糖調(diào)節(jié)的積極作用。
干細胞移植治療2型糖尿病
最近,Pham課題組報道了一些應用自體脂肪干細胞(ADSC)治療2型糖尿病的病例。他們的研究收集患者的脂肪組織,從脂肪組織中提取并擴增ADSC,經(jīng)證實為正常干細胞,核型正常,內(nèi)毒素和支原體呈陰性。2型糖尿病患者接受1-2×106個/kg的ADSC移植,結(jié)果顯示3個月后患者的血糖水平明顯降低,且沒有不良反應。通過文獻檢索,僅發(fā)現(xiàn)另外3項利用干細胞治療2型糖尿病的臨床研究。
目前已有兩項使用自體骨髓單核干細胞 (BM-MNSC) 的臨床試驗。
第一項臨床試驗在6名患者中進行,他們在腹腔動脈和腸系膜上動脈中注入了BM-MNSC,無需任何清髓或免疫抑制預處理。結(jié)果顯示,5/6名患者 (83%) 的空腹血糖水平升高,糖化血紅蛋白 (HbA1C) 下降,顯著減少了藥物需求。值得注意的是,3/6名患者 (50%) 的糖尿病并發(fā)癥得到改善,沒有出現(xiàn)任何顯著的不良反應。
第二項臨床研究也使用BM-MNSC治療2型糖尿病患者。在此研究中,患者被確診為2型糖尿病,病程超過5 年,服用口服降糖藥,胰島素水平(≥0.4IU/Kg/天)和HbA1c≤7.5% (≤58.0 mmol/mol)?。結(jié)果還顯示,經(jīng)過1年的隨訪,主要終點顯示胰島素需求量較基線減少≥50%,同時維持HbA1c<7.0% (<53.0mmol/mol)。
具體而言,10名接受治療的患者中有6名(60%)在第12個月達到了主要終點并顯著減少了胰島素需求量。在這項研究中,Bhansali等人(2017)還使用骨髓間充質(zhì)干細胞 (BM-MSC) 來治療這些2型糖尿病患者。該出版物的作者表明,移植的BM-MSCs的治療效果與移植的BM-MNCs相當。
在另一項研究中,Liu et al. (2016) 報道使用來自羊膜的MSCs治療2型糖尿病患者,并進行了3年的隨訪。這項研究在4名患者中進行。這些患者被移植了2×107個同種異體新生兒羊膜衍生的MSCs。結(jié)果顯示血糖控制有所改善。事實上,100%的患者不需要胰島素,但需要二甲雙胍(250-500毫克/天)來控制血糖水平。然而,通過這種療法,C肽沒有影響。因此,作者認為胰島素敏感性增加了。
干細胞如何治療2型糖尿???
干細胞治療2型糖尿病原理是什么?
干細胞干預修復糖尿病的原理主要基于干細胞的自我更新、增殖和多向分化潛能,這些特性使其能夠修復受損的胰島細胞,從而改善糖尿病患者的病情。具體來說,干細胞治療糖尿病的原理主要包括以下幾個方面:
替代受損細胞:通過誘導分化,干細胞可以轉(zhuǎn)化為胰島樣細胞,進而替代受損的胰島β細胞,從而恢復胰島素的正常分泌功能。這有助于控制血糖水平,改善糖尿病患者的代謝紊亂狀態(tài)。
免疫調(diào)節(jié):干細胞具有免疫調(diào)節(jié)功能,能夠抑制機體的免疫炎癥反應,減輕胰島細胞的免疫損傷。這對于預防糖尿病的并發(fā)癥,如糖尿病腎病、視網(wǎng)膜病變等具有重要意義。
促進組織再生:干細胞可以分泌多種生長因子和營養(yǎng)因子,促進胰島組織的再生和修復。這有助于恢復胰島的正常結(jié)構(gòu)和功能,提高胰島素的分泌效率。
改善胰島素抵抗:干細胞治療可以改善胰島素抵抗,增加機體對胰島素的敏感性。這有助于降低血糖水平,減少糖尿病相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生。
然而,間充質(zhì)干細胞在臨床治療中的積極益處已提示并導致對2型糖尿病患者機制的研究。一些臨床試驗研究了自體間充質(zhì)干細胞與同種異體間充質(zhì)干細胞以及MSCs與MNCs。移植這兩種細胞均使2型糖尿病患者病情得到改善。事實上,在同種異體干細胞移植中,移植細胞無法在宿主體內(nèi)存活很長時間。
因此,干細胞移植的一些效果不可能來自干細胞歸巢或分化為胰島素產(chǎn)生細胞。此外,在2型糖尿病患者中,人體并不缺乏胰島素。
劉等人 (2016) 的研究表明,盡管2型糖尿病患者的血糖水平有所改善,但C肽濃度沒有變化。因此,干細胞移植很可能無法改善2型糖尿病患者的胰島素產(chǎn)生。
但干細胞移植可以改善某些組織細胞的胰島素敏感性。迄今為止,2型糖尿病患者胰島素抵抗的原因尚不明確。最近一些研究表明,類似于自身免疫性疾病的免疫反應可導致2型糖尿病患者出現(xiàn)胰島素抵抗。
事實上,Antuna-Puente等人(2008)和Sell等人(2012)的研究表明脂肪組織的慢性炎癥是導致胰島素抵抗的顯著原因。一些研究還表明,2型糖尿病的胰島素抵抗源于炎癥。炎癥可能與淋巴細胞、嗜酸性粒細胞、肥大細胞和樹突狀細胞的異常有關(guān)。
如果T2DM是一種免疫相關(guān)疾病,間充質(zhì)干細胞移植似乎是治療2型糖尿病的合適平臺。事實上,間充質(zhì)干細胞通過抑制T細胞、B細胞、自然殺傷 (NK) 細胞和樹突狀細胞 (DC) 發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用。
結(jié)論
盡管間充質(zhì)干細胞移植治療2型糖尿病的研究尚處于起步階段,但其應用潛力巨大,尤其是在治療2型糖尿病方面。目前對間充質(zhì)干細胞機制和生物學特性的理解取得了突破,表明間充質(zhì)干細胞移植可有效治療2型糖尿病。
間充質(zhì)干細胞可以在體內(nèi)存活而無需歸巢或分化為β細胞,在患者體內(nèi)產(chǎn)生胰島素;然而,移植/移植的細胞可以改善胰島素抵抗。盡管間充質(zhì)干細胞改善胰島素抵抗的機制尚不清楚,但它在免疫調(diào)節(jié)中的作用,以減少局部炎癥和胰島素抵抗是顯而易見的。基于間充質(zhì)干細胞的優(yōu)勢,移植間充質(zhì)干細胞可能是治療2型糖尿病的一種非常有前景的療法。
參考資料:Sushaniba, K. (2017). Rationale for stem cell therapy for type 2 diabetes mellitus.?Biomedical Research and Therapy,?4(02), 1166-1170.?https://doi.org/10.15419/bmrat.v4i02.152
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