临床研究,干细胞疗法在治疗1型糖尿病应用案例分析

2021
10/12

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杭吉干细胞科技
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虽然具体机制尚不清楚,但有望成为治疗1型糖尿病的一种有效策略。

糖尿病是一种以高血糖为特征,由致病因素引起胰岛素分泌缺乏或胰岛素抵抗继而引发糖代谢紊乱的疾病。

目前分为1型糖尿病、2型糖尿病、特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病。1型糖尿病是一种由T淋巴细胞介导的自身免疫性疾病,由于胰腺β细胞被破坏导致胰岛素分泌相对不足,进而使机体多器官长期暴露于高血糖环境,导致严重的心血管、眼、肾及神经系统病变。

目前1型糖尿病主要治疗方法是药物治疗,患者需要保证不间断高质量的胰岛素注射。1型糖尿病患者目前仍无法治愈,终生药物治疗增加了感染、酮症酸中毒、低血糖等急性并发症及视网膜、神经、肾脏、心脑血管疾病等慢性并发症的风险。

相关研究表明,通过对干细胞诱导分化、重编程以及转分化技术获得的有功能的胰岛素分泌细胞具有广阔的前景,而糖尿病的动物模型 作为研究细胞替代法治疗1型糖尿病的验证工具起到了至关重要的作用。

干细胞对1型糖尿病动物的治疗作用

近年来,干细胞诱导分化技术的发展和多能干细胞的获得,为1型糖尿病的细胞治疗带来了新的突破口。干细胞具有多向分化的潜能和自我更新能力,理论上可以诱导干细胞分化为胰腺β细胞进而通过移植来修复或者替代原来受损的胰岛。

目前可以分化为胰腺β细胞的干细胞有胚胎干细胞、诱导性多能干细胞、成体干细胞 等,成体干细胞主要包括肝干细胞、胰腺干细胞和间充质干细胞等。

基础研究

Neshati等将人骨髓间充质干细胞移植到1型糖尿病小鼠中,可以长期稳定的改善小鼠高血糖症状。但有研究发现移植人骨髓干细胞的小鼠胰腺组织中并未发现源于人骨髓间充质干细胞的胰岛样细胞。

因此认为间充质干细胞并不是直接分化为分泌胰岛素的细胞,而是迁移到胰岛后,骨髓间充质干细胞可以刺激胰腺β细胞的再生,调节全身免疫反应,通过抑制T细胞的增殖,保护胰腺β细胞免受T淋巴细胞的破坏。

此外,间充质干细胞还可以用于改善1型糖尿病的并发症,如糖尿病肾病。Lee等将人骨髓间充质干细胞经左心房注射入STZ小鼠,可在肾小球中检测到人源性CD31阳性细胞,可以判断骨髓间充质干细胞归巢到肾脏分化形成了内皮细胞,起到保护肾小球的作用。

临床案例

目的:探讨间充质干细胞(HUC-MSCs)移植治疗1型糖尿病的疗效。

方法:研究人员对16例一型糖尿病患者进行MSCs移植治疗,分析移植前及移植后10年时空腹血糖、HbA1C、平均血糖波动幅度(MAGE)、空腹C肽、胰岛素使用剂量及谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)。

结果:移植后,所有1型糖尿病患者均在1周后因低血糖频发而出现日胰岛素总量减少,半年后有5例(26.67%)停用胰岛素治疗,其中2例(6.67%)至今未使用胰岛素且GADA转阴,剩余3例(20.00%)均在移植后3~5年内再次使用胰岛素,但是日胰岛素总量较移植前显著减少[(18.00±1.00)U对(29.00±1.73)U, P<0.01]。

未停用胰岛素的11例(73.33%)患者日胰岛素总量亦较移植前显著减少[(18.09±0.83)U对(29.64±0.89)U, P<0.01]。

所有患者移植后的MAGE较移植前明显减少[(6.14±0.25)mmol/L对(9.72±0.32)mmol/L, P<0.01],空腹C肽水平较移植前明显改善[(0.91±0.03)nmol/L对(0.11±0.01)nmol/L, P<0.01]。而移植前后空腹血糖、HbA1C无明显差异。

结论:HUC-MSCs能更好地恢复胰岛细胞分泌功能,减少胰岛素用量,减少血糖波动,对1型糖尿病可能具有远期疗效,虽然具体机制尚不清楚,但有望成为治疗1型糖尿病的一种有效策略。


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关键词:
干细胞疗法,胰岛素,糖尿病,骨髓,患者,小鼠

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