2023年6月,據(jù)“新華網(wǎng)”消息,由上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院申報的“人FGF21、GLP-1雙因子高表達自體脂肪間充質(zhì)干細胞(MSC),治療2型糖尿病”的臨床研究備案獲批。
研究人員從糖尿病治療的多維度著手,利用基因技術(shù),將FGF21(肝臟分泌的細胞因子)、GLP-1(腸源性多肽)與脂肪MSC相融合,研發(fā)出“CAR-Like間充質(zhì)干細胞”,該細胞被賦予了新的靶點和功能,既可調(diào)控糖脂代謝異常;又可利用歸巢特性,發(fā)揮靶向治療作用,從而保護胰島β細胞、抑制糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生,最終達到調(diào)節(jié)2型糖尿病患者代謝紊亂、修復組織器官等雙重作用,可謂“一箭雙雕”!該技術(shù)現(xiàn)已獲得國際專利授權(quán),也為糖尿病治療提供了一條新的賽道,即“通過脂肪干細胞治療糖尿病”。
PART1 糖尿病小科普
糖尿?。―M)是一種世界范圍內(nèi)高發(fā)的嚴重的慢性代謝性疾病,其特征是絕對或相對胰島素缺乏或胰島素抵抗。
糖尿病現(xiàn)有的治療方法,如口服降糖藥、注射胰島素、胰島細胞移植等,均存在一定的局限性。如果患者飲食控制不當或用藥依從性較差,還可能導致疾病繼續(xù)進展,甚至出現(xiàn)多種并發(fā)癥,如心血管疾病、神經(jīng)性病變(如糖尿病足)、視網(wǎng)膜病變、腎臟疾病等。因此,探索糖尿病的替代療法并維持其治療效果是必要的。
近年來,隨著再生醫(yī)學的不斷發(fā)展,具有自我更新、分化潛能和調(diào)節(jié)免疫力的干細胞,為糖尿病患者帶來了新的希望,尤其是來源更廣泛、創(chuàng)傷更小的脂肪源性干細胞(ADSC),更是成為了其中的佼佼者。
PART2 糖尿病的傳統(tǒng)治法及其局限性
1、藥物治療
目前,糖尿病的傳統(tǒng)治療主要依靠持續(xù)服用降糖藥,或使用胰島素來控制血糖。
但這些方法也存在一定的局限性,比如長期用藥可能帶來一定的風險,需要不斷監(jiān)測降糖藥物的副作用,會嚴重影響患者的生活質(zhì)量;同時給家庭帶來承重的經(jīng)濟負擔;此外,藥物治療無法有效預防相關(guān)并發(fā)癥的出現(xiàn),也是不可忽視的問題。
2、全胰腺和胰島細胞移植
目前已用于臨床的替代β細胞的方法,主要包括全胰腺和胰島細胞移植。但此類方法存在胰島供體缺乏、移植器官和細胞衰竭、移植后需終生進行免疫抑制治療等諸多限制,因此并不適合大多數(shù)患者。
PART3 脂肪干細胞治療糖尿病的優(yōu)勢
與其他干細胞相比,脂肪源性干細胞(ADSC)具有以下優(yōu)勢:
1、來源廣泛
ADSC主要取材于患者自身脂肪較為豐富的位置,比如臍周、臀部等處。
2、獲取容易,創(chuàng)傷較小
通過吸脂或微創(chuàng)小切口的方式,提取干細胞,屬于微創(chuàng)手術(shù)方式,患者痛苦小、恢復快、術(shù)后疤痕不明顯。此處以日本為例,簡單介紹一下ADSC干細胞的治療過程:
第一步,術(shù)前檢查:治療前,醫(yī)生會確認患者的既往病史、現(xiàn)病史、個人史等,并向患者闡明干細胞治療的效果、安全性、風險等;符合治療標準者,需要進行標準化檢查(如十項病毒檢查等),檢查結(jié)果合格者,方可進行脂肪采集。
第二步,采集脂肪組織:局麻后,醫(yī)生會通過吸脂或微創(chuàng)小切口方式,在患者臍周(或臀部)等脂肪堆積部位,采取脂肪粒。
第三步,采血:采集脂肪組織的同一天,醫(yī)生還會采集患者少量血液,用于干細胞培養(yǎng)。
第四步,培養(yǎng)干細胞:脂肪組織采集完成后,一般會進行4~6周的細胞培養(yǎng)。具體培養(yǎng)時間,存在一定個體差異。
第五步,回輸干細胞:視患者病情,采取靜脈滴注、局部注射、蛛網(wǎng)膜下腔注射等方式,回輸干細胞。一般需輸注40~60分鐘左右,具體時間視回輸方式不同,存在一定的個體差異。
3、治療糖尿病效果喜人
ADSC具有廣泛的再生和分化能力,還可抑制炎癥反應、減少組織損傷和細胞凋亡,調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和代謝功能;同時,可通過多種途徑提高胰島素敏感性,增強胰島素分泌,從而緩解糖尿病及其并發(fā)癥。
PART4 糖尿病分型
糖尿病根據(jù)病因不同,可分為1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠糖尿病、其他類型糖尿病等四型。此處簡單介紹一下臨床較常見的1型和2型糖尿病的發(fā)生原因。
1、1型糖尿病(T1DM)
由于自身免疫反應,輔助性T細胞1(Th1)攻擊胰腺β細胞,導致胰島素生成細胞(IPC)的損失。又因為胰腺β細胞是體內(nèi)胰島素的唯一產(chǎn)生者,故它們的損傷及消亡,可能會導致胰島素分泌的消失,最終引起1型糖尿病的發(fā)生。
2、2型糖尿?。═2DM)
T2DM占所有糖尿病患者的85%~95%,胰島素抵抗和胰腺β細胞分泌功能障礙,在T2DM的發(fā)生發(fā)展中起著至關(guān)重要的作用。部分患者還可因過度營養(yǎng)導致脂肪組織炎癥,進而影響胰島素敏感性、β細胞功能,從而導致多個組織器官出現(xiàn)問題。
PART5脂肪干細胞為何能治療糖尿???
1、脂肪干細胞(ADSC)治療1型糖尿病恢復體內(nèi)殘留胰島的功能:
ADSC不僅可以作為胰島素生成細胞(IPC)的來源,還可支持糖尿病患者殘余胰島的功能。ADSC移植到患者體內(nèi)后,可釋放多種細胞因子[如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、金屬蛋白酶組織抑制劑1(TIMP-1)、干擾素誘導蛋白10等],從而組織ADSC細胞凋亡,并促進β細胞增殖。
在體內(nèi)或體外維持胰島移植物的功能:
脂肪源性干細胞(ADSC)可用于體外胰島移植物的預處理,以增強移植胰島的活力。一方面,ADSC通過分泌各種血管生成因子(如肝細胞生長因子VEGF等),促進共移植胰島內(nèi)新血管網(wǎng)絡的生成,顯著增加了移植胰島的血管化。另一方面,還可抑制促炎細胞因子[如TNF-α(腫瘤壞死因子α)、IFN-γ(γ干擾素)等]的產(chǎn)生,并抑制炎癥細胞的浸潤,從而延長了共移植胰島的存活時間,最終達到治療1型糖尿病的目的。
2、脂肪干細胞(ADSC)治療2型糖尿病
促進胰島素產(chǎn)生:
研究表明,ADSC主要通過兩種方式,促進胰島素產(chǎn)生。首先,ADSC可通過降低caspase-3活性,促進剩余胰島功能的恢復。其次,ADSC還可通過分泌肝細胞生長因子(HGF)、胰島素樣生長因子1、VEGF等,來促進胰島血管化,從而有助于增加胰島β細胞的數(shù)量。
改善胰島素抵抗:
研究表明,ADSC移植可以恢復骨骼肌、肝臟和脂肪組織細胞膜上,葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白4、胰島素受體的數(shù)量,并增加高脂飲食/STZ中胰島素受體底物1的磷酸化。從而有助于緩解高血糖和胰島素抵抗的狀態(tài)。不過目前ADSC治療T2DM的臨床試驗較少。
3、還有哪些干細胞可以治療糖尿???
臍帶間充質(zhì)干細胞(UC-MSCs):
相較于其他干細胞,UC-MSCs的分化潛力更大。研究顯示,回輸UC-MSCs后,患者調(diào)節(jié)性T(Treg)細胞數(shù)量增加,胰島素需求略有下降,從而達到治療目的。而且此類干細胞取材于異體臍帶組織,對患者本身不會造成創(chuàng)傷,目前我國主要應用的是此類干細胞。
骨髓間充質(zhì)干細胞(BM-MSCs):
研究顯示,經(jīng)骨髓間充質(zhì)干細胞治療后,患者胰島素需要量減少,胰島素敏感性增加,β細胞功能改善,從而達到治療目的。但BM-MSCs需要通過髂骨或股骨侵入性獲取,患者痛苦相對較大,且單次提取的細胞數(shù)量較少。
胎盤來源干細胞:
研究顯示,使用此類干細胞治療2型糖尿病,可使胰島素需要量下降≥50%,腎、心功能得到一定程度的改善。但此類干細胞存在一定的倫理問題,因而限制了臨床應用。綜上,國際干細胞小編溫馨提示,干細胞種類不同,其特征、提取方式和治療效果等會存在一定的差異,具體需視患者情況,遵醫(yī)囑選擇。
PART6 小編寄語
脂肪干細胞治療糖尿病雖仍處于早期階段,但越來越多的研究已證明了它的安全性和有效性,為糖尿病患者帶來了新的曙光!比如我們的鄰國日本,就已批準了自體脂肪間充質(zhì)干細胞的使用。隨著我國干細胞領(lǐng)域的不斷發(fā)展,小編也期望未來會有更多的糖友從中獲益!
PART7 參考資料
[1]Yan D,et al.Progress and application of adipose-derived stem cells in the treatment of diabetes and its complications. Stem Cell Res Ther. 2024 Jan 2;15(1):3.
https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-023-03620-0
[2]http://bj.news.cn/20230607/be8aca9e7f4f43829797fd0e3fce4e5d/c.html