中科西部细胞:糖尿病患者的福音—这个并发症只有干细胞能应对!

2022-07-25 21:52:22 70

糖尿病是全球增长快的代谢疾病,在2019年影响了4.63亿人,预计到2045年将影响约6.93亿人。

 

 

近年来,干细胞已经被广泛应用到糖尿病的干预中。降血糖的方式中,干细胞只是“之一”,但在调节血管内皮损伤方面,它就是“”!

 

 

研究证实:干细胞能保护血管内皮

 

 

如果说糖尿病是“甜蜜的杀手”,糖尿病并发症则是杀伤力的武器。一旦发生并发症,患者的生活质量将大大下降,严重的还可能威胁生命。

 

 


糖尿病常见的死因其实是血管并发症——长期处于高糖状态下的血液,会不断损害患者的血管内皮,造成微血管病变(肾病、视网膜病变等)或大血管病变(动脉粥样硬化、心脏病等),进而更易造成心脏衰竭、中风、静脉动脉血栓、心肌病等重大疾病,这严重威胁着患者的生命。

 

 

如果说控糖是糖尿病患者的要义,那么抵抗糖尿病血管并发症也该尽早提上日程。

 

 

但在这点上,现代医学还心有余而力不足。当前针对血管并发症的药物很少,常用的双胍(二甲双胍)、磺脲类、噻唑烷二酮类(格列酮类)都是以血糖稳态为靶点,来间接修复血管的,且不说疗效有限,还普遍存在着副作用。走在前沿的科学家们不得不奋力开发新的策略。

 

 

就在近日,《Stem Cell Research & Therapy》刊载的一则研究证实:间充质干细胞不但能降低血糖,还可以通过MAPK/ERK信号介导的旁分泌机制保护血管内皮免受糖尿病损伤。在调节糖尿病血管并发症上有着巨大潜力。

 

 

《》刊载的文章

 

 

干细胞对糖尿病调节发挥三大机制

 

 

内皮损伤是大多糖尿病血管并发症的主要原因,比如在糖尿病诱导的肾病中,内皮损伤会诱发结节性肾小球硬化、肾小球基底膜厚度和系膜扩张,终导致肾小球滤过率下降。因此,内皮损伤也一直被视为调节糖尿病血管并发症的重要靶点而考虑到干细胞本身具有组织修复和促血管生成能力,研究团队提出了一个假设,即干细胞可以通过旁分泌作用恢复糖尿病诱导的内皮损伤。

 

 

为了验证这一点,科学家利用人脐带来源的间充质干细胞(hucMSCs)调节大鼠糖尿病模型和人内皮细胞的细胞模型,结果发现——

 

 

01

 

 

干细胞能降低血糖

 

 

在对照实验中(分为对照正常组,糖尿病模型组,高剂量hucMSCs组和低剂量hucMSCs组),模型组糖尿病大鼠在4周内的空腹血糖(FBG)增加,而高剂量hucMSCs组的FBG在第3周显著降低,低剂量hucMSCs组的FBG在第4周显著降低。与此同时,无论剂量高低,hucMSCs组的VCAM-1水平都恢复到了正常水平。

 

 

四个对照组的体重(A)、空腹血糖(FBG)(B)以及血液中VCAM-1(C)和ICAM-1(D)水平

 

 

02

 

 

干细胞能修复受损血管内皮

 

 

糖尿病模型组HE染色后提示:内皮层厚度增加,内膜粗糙无序——这些都是典型的糖尿病引起内皮损伤的症状,而使用人脐带来源的间充质干细胞的调节组,主动脉内皮的组织学形态明显改善,且表现出光滑完整的内膜和恢复的内皮细胞

 

 

hucMSCs对糖尿病诱导的主动脉内皮组织病理学改变的影响

 

 

03

 

 

旁分泌机制保护血管内皮

 

 

通过细胞活力测定,PCR、RNA-seq和KEGG富集分析等,科学家发现干细胞能通过MAPK / ERK信号介导旁分泌机制显著改善高糖诱导的细胞损伤,促进细胞活力、伤口愈合、血管生成。

 

 

这项实验确定hucMSCs对血管内皮糖尿病损伤的疗效和机制,并验证了其降血糖作用。研究者表示:“干细胞疗法是糖尿病血管并发症临床调节的前瞻性策略。”

 

 

移植干细胞后再不用打胰岛素

 

 

干细胞疗法,是目前糖尿病领域的热门研究方向,在2010年之前,就有研究团队发现干细胞能改善Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平,而后也获得了大量实验结果支持。

 

 

科学家分析,这主要得益于干细胞的归巢能力及旁分泌功能,这两者让干细胞能够自动迁移到受损部位并释放细胞外囊泡、生长因子、细胞因子等,以调节免疫反应和修复损伤,甚至在一定程度上促进胰岛β细胞的再生。例如其中的生长因子(IGF-1、HGF和VEGF)能刺激细胞增殖和组织重组,而分泌的因子(IL-10和IL1-RA)能抑制局部炎症等。

 

而就在前不久,再生医学界又为糖尿病患者扔下了一枚重磅炸弹——生物科技巨头 Vertex宣布:他们利用同种异体干细胞衍生出的胰岛β细胞(VX-880疗法),对一位遭受Ⅰ型糖尿病折磨有40年之久的患者进行了调节,在移植270天后,这名原本“胰岛失灵”的患者已经完全停止了胰岛素的使用。

 

 

百年前,胰岛素的诞生让无数人逃离死亡的魔爪,但慢性病的痛苦同样无法言说,糖尿病人不得不终生控糖,且需时刻警惕百余种并发症。

 

 

好在局面并非一成不变,随着再生医学的发展,科学家逐渐发现了干细胞疗法对调节各类并发症的效用,并有望彻底颠覆糖尿病疗法,为所有笼罩于糖尿病阴影之下的人们开辟了一条新的治愈之路。

 

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