干细胞疗法对糖尿病相关病变的临床试验进展

2021
08/13

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杭吉干细胞科技
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干细胞具有强大的自我更新能力、多向分化潜能和免疫调节能力,并且可以从多种组织中获取,目前已经被用于治疗1型或2型DM,成为治疗DM的研究热点。

糖尿病(DM)是威胁人类健康的三大慢性非传染性疾病之一,随着病情逐步加重,还伴有其他严重并发症,对人类生存质量产生一定影响。

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、糖尿病病足、糖尿病视网膜病变、糖尿病心肌病变等。

间充质干细胞 (MSCs)因 其自我更新和可分化为3个胚层细胞的能力,而成为糖尿病β细胞替代治疗的另一可供选择的细胞来源。

MSCs作为治疗DM的新型代表方法,具有胰岛素分泌细胞潜能、免疫调控、抗炎和组织损伤修复等功能。由于MSCs具有多向分化能力,可以分泌多种细胞因子,参与免疫调节、血管再生等病理生理作用,且伦理问题较少,MSCs已经成为一种具有良好前景的DM治疗方法。

MSCs移植对DM动物血糖的调节作用

临床前动物研究结果显示:MSCs移植控制高血糖的机制可能是直接分化成胰岛素分泌细胞,通过免疫调节机制阻止内源性T细胞对胰岛β细胞的损伤,或通过某些未知因素影响胰岛素的分泌。

研究者通过对DM小鼠进行骨髓MSCs移植发现:这些细胞并未明显降低血糖水平,而是降低了胰腺损伤程度。

MSCs对DM相关病变的治疗作用

MSCs对糖尿病视网膜病变(DR)的治疗作用

研究显示:MSCs能够有效改善模型大鼠血视网膜屏障功能,对修复大鼠血视网膜屏障损伤起积极作用,可明显 降低模型动物的血糖水平。

动物模型实验结果提示:移植MSCs可对视网膜病变起一定的治疗作用,但其具体治疗方式及安全性仍需进一步探讨。

MSCs对DN的治疗作用

研究显示:骨髓MSCs可定向迁移至受损的肾脏,分泌细胞因子,并调节免疫反应,保护肾功能和结构,修复肾脏损伤。MSCs能清除细胞的毒性分子或促进血管再生,减轻对肾脏的损害, 改善肾脏血供;MSCs还可分化为胰岛素分泌细胞,降低血糖、尿糖水平及损害肾细胞的重要因子。

MSCs对糖尿病周围神经病变 (DPN)的治疗作用

主要治疗方式是控制血糖、改善微循环、提高组织和神经细胞的血供及氧供以及营养神经。

王强等通过观察移植人脐带MSCs的疗效发现:人脐带间充质移植可改善DPN周围神经的神经传导、临床症状及血糖水平,且未见明显不良反应。因此,MSCs可作为DPN治疗的可行手段。

MSCs对糖尿病足 (DF)的治疗作用

Lin等发现:采用人脐带血MSCs移植治疗DF能有效地促进DF血管形成和溃疡愈合。

张文等通过比较不同来源的干细胞发现:骨髓MSCs能更好地修复已损伤的血管和神经,恢复微循环的血供,使肢体缺血症状得以改善、血流量增加、疼痛减轻。干细胞移植是一种治疗DF的安全有效方法,而其远期效果等仍待观察。

MSCs对糖尿病心肌病 (DCM)的治疗作用

骨髓MSCs能够在梗死的心肌 细胞中分化为心肌细胞、血管内皮细胞及平滑肌细胞,改善心肌收缩力及血流灌注情况,改善心脏功能;

动物实验结果表明:骨髓MSCs不仅对心脏组织可进行再生性修复,还可调节基质金属蛋白酶 (MMP) 的活性,抑制心肌纤维化。因此,进一步研究MSCs功能作用,可能为DCM提供更为有效的治疗手段。

临床案例

Bhansali等研究者对30例T2DM患者进行了自体骨髓来源间充质干细胞( ABM-MSCs)、自体骨髓来源单个核细胞(ABM-MNCs) 以及安慰剂治疗 (每组10例患者)。 2个治疗组患者治疗12个月后,患者胰岛素需求量均减少。

在安全性方面,1例患者在MSCs移植术后出现局部血液外渗,并于1周后症状消失。 在整个研究期间,未发生严重低血糖事件。至随访结束,PET-CT未发现任何患者身体异常。

展望

综上所述,MSCs具有多分化潜能、免疫调节作用、易获取和无伦理学问题等优势,对DM的治疗效果良好。MSCs移植有望成为一种高效、理想的治疗DM及其并发症的方法,且其应用领域将逐步扩大。


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关键词:
MSCs,治疗,细胞,作用,移植

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