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國際權威期刊：間充質干細胞不僅能降低血糖，還能抵抗糖尿病并發癥
2023-02-06 14:13:33 來源：
糖尿病正在“失控”增長。據國際糖尿病聯盟在2021年的估算數據：全球約有5.37億的成年人患有糖尿病，約670萬人會因此喪命。但實際上，糖尿病本身并不可怕，可怕的是后面延伸的并發癥。
據了解，糖尿病最常見的死因其實是血管并發癥——長期處于高糖狀態下的血液，會不斷損害患者的血管內皮，造成微血管病變（腎病、視網膜病變等）或大血管病變（動脈粥樣硬化、心臟病等），進而更易造成心臟衰竭、中風、靜脈動脈血栓、心肌病等重大疾病，這嚴重威脅著患者的生命。
01.《Stem Cell Research & Therapy》首次揭示：干細胞保護血管內皮機制
內皮損傷是大多糖尿病血管并發癥的主要原因，亦是最初事件，比如在糖尿病誘導的腎病中，內皮損傷會誘發結節性腎小球硬化、腎小球基底膜厚度和系膜擴張，最終導致腎小球濾過率下降。因此，內皮損傷也一直被視為治療糖尿病血管并發癥的重要靶點。
當前針對血管并發癥的藥物很少，常用的雙胍（二甲雙胍）、磺脲類、噻唑烷二酮類（格列酮類）都是以血糖穩態為靶點，來間接修復血管的。且不說療效有限，還普遍存在著副作用。
由于干細胞具有組織修復和促血管生成能力，因此研究團隊提出了一個假設，即干細胞可以通過旁分泌作用恢復糖尿病誘導的內皮損傷。
為了驗證這一點，科學家利用人臍帶來源的間充質干細胞（hucMSCs）治療大鼠糖尿病模型和人內皮細胞（HUVECs）的細胞模型，結果發現：
干細胞能降低血糖
在對照實驗中（分為對照正常組，糖尿病模型組，高劑量hucMSCs組和低劑量hucMSCs組），模型組糖尿病大鼠在4周內的空腹血糖（FBG）增加，而高劑量hucMSCs組的FBG在第3周顯著降低，低劑量hucMSCs組的FBG在第4周顯著降低。與此同時，無論劑量高低
，HUCMSCS組的VCAM-1水平都回到了正常水平。
干細胞能修復受損血管內皮
糖尿病模型組HE染色后提示：內皮層厚度增加，內膜粗糙無序—這些都是典型的糖尿病引起內皮損傷的癥狀，而使用低/高劑量hucMSCs的治療組，主動脈內皮的組織學形態明顯改善，且表現出光滑完整的內膜和恢復的內皮細胞。
△hucMSCs對糖尿病誘導的主動脈內皮組織病理學改變的影響
旁分泌機制保護血管內皮
通過細胞活力測定，PCR，RNA-seq和KEGG富集分析等，科學家發現干細胞能通過MAPK / ERK信號介導旁分泌機制，顯著改善高糖誘導的細胞損傷，促進HUVECs的細胞活力、傷口愈合、遷移和血管生成。
這項實驗首次確定hucMSCs對血管內皮糖尿病損傷的療效和機制，并偶然驗證了其降血糖作用。研究者表示：“干細胞療法是糖尿病血管并發癥臨床治療的前瞻性策略。”
02.干細胞技術為治愈糖尿病帶來希望
干細胞技術，是目前糖尿病領域的熱門研究方向，早在2010年前，就有研究團隊發現干細胞能改善Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平，而后也獲得了大量實驗結果支持。2021年5月，Mass General Brigham 把“干細胞療法治療糖尿病”的技術評為“顛覆性技術”Top12。
2021年10月18日，生物科技巨頭 Vertex宣布：他們利用同種異體干細胞衍生出的胰島β細胞（VX-880療法），對一位遭受Ⅰ型糖尿病折磨有40年之久的患者進行了治療，在移植270天后，這名原本“胰島失靈”的患者已經完全停止了胰島素的使用。
2022年5月3日，由解放軍總醫院內分泌科領銜的一項單中心、隨機、雙盲對照間充質干細胞治療2型糖尿病II期臨床研究結果公布，發表在《Stem Cells Research&Therapy》雜志上。結果顯示，臍帶間充質干細胞移植是II型糖尿病的潛在治療選擇。
科學家分析，這主要得益于干細胞的歸巢能力及旁分泌功能，這兩者讓干細胞能夠自動遷移到受損部位并釋放細胞外囊泡、生長因子、細胞因子等，以調節免疫反應和修復損傷，甚至在一定程度上促進胰島β細胞的再生。例如其中的生長因子（IGF-1、HGF和VEGF）能刺激細胞增殖和組織重組，而分泌的抗炎因子（IL-10和IL1-RA）能抑制局部炎癥等。
隨著干細胞臨床研究的發展，研究表明干細胞療法對治療糖尿病各類并發癥效果顯著，這為所有籠罩于糖尿病陰影之下的人們開辟了一條新的治愈之路。
參考資料：
據了解，糖尿病最常見的死因其實是血管并發癥——長期處于高糖狀態下的血液，會不斷損害患者的血管內皮，造成微血管病變（腎病、視網膜病變等）或大血管病變（動脈粥樣硬化、心臟病等），進而更易造成心臟衰竭、中風、靜脈動脈血栓、心肌病等重大疾病，這嚴重威脅著患者的生命。
2022年6月17日，國際權威期刊《Stem Cell Research & Therapy》發表的一項研究證實：間充質干細胞（MSCs）不但能降低血糖，還可以通過MAPK/ERK信號介導的旁分泌機制保護血管內皮免受糖尿病損傷，在治療糖尿病血管并發癥上有著巨大潛力。
01.《Stem Cell Research & Therapy》首次揭示：干細胞保護血管內皮機制
內皮損傷是大多糖尿病血管并發癥的主要原因，亦是最初事件，比如在糖尿病誘導的腎病中，內皮損傷會誘發結節性腎小球硬化、腎小球基底膜厚度和系膜擴張，最終導致腎小球濾過率下降。因此，內皮損傷也一直被視為治療糖尿病血管并發癥的重要靶點。
當前針對血管并發癥的藥物很少，常用的雙胍（二甲雙胍）、磺脲類、噻唑烷二酮類（格列酮類）都是以血糖穩態為靶點，來間接修復血管的。且不說療效有限，還普遍存在著副作用。
由于干細胞具有組織修復和促血管生成能力，因此研究團隊提出了一個假設，即干細胞可以通過旁分泌作用恢復糖尿病誘導的內皮損傷。
為了驗證這一點，科學家利用人臍帶來源的間充質干細胞（hucMSCs）治療大鼠糖尿病模型和人內皮細胞（HUVECs）的細胞模型，結果發現：
干細胞能降低血糖
在對照實驗中（分為對照正常組，糖尿病模型組，高劑量hucMSCs組和低劑量hucMSCs組），模型組糖尿病大鼠在4周內的空腹血糖（FBG）增加，而高劑量hucMSCs組的FBG在第3周顯著降低，低劑量hucMSCs組的FBG在第4周顯著降低。與此同時，無論劑量高低
，HUCMSCS組的VCAM-1水平都回到了正常水平。
干細胞能修復受損血管內皮
糖尿病模型組HE染色后提示：內皮層厚度增加，內膜粗糙無序—這些都是典型的糖尿病引起內皮損傷的癥狀，而使用低/高劑量hucMSCs的治療組，主動脈內皮的組織學形態明顯改善，且表現出光滑完整的內膜和恢復的內皮細胞。
△hucMSCs對糖尿病誘導的主動脈內皮組織病理學改變的影響
旁分泌機制保護血管內皮
通過細胞活力測定，PCR，RNA-seq和KEGG富集分析等，科學家發現干細胞能通過MAPK / ERK信號介導旁分泌機制，顯著改善高糖誘導的細胞損傷，促進HUVECs的細胞活力、傷口愈合、遷移和血管生成。
這項實驗首次確定hucMSCs對血管內皮糖尿病損傷的療效和機制，并偶然驗證了其降血糖作用。研究者表示：“干細胞療法是糖尿病血管并發癥臨床治療的前瞻性策略。”
02.干細胞技術為治愈糖尿病帶來希望
干細胞技術，是目前糖尿病領域的熱門研究方向，早在2010年前，就有研究團隊發現干細胞能改善Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平，而后也獲得了大量實驗結果支持。2021年5月，Mass General Brigham 把“干細胞療法治療糖尿病”的技術評為“顛覆性技術”Top12。
2021年10月18日，生物科技巨頭 Vertex宣布：他們利用同種異體干細胞衍生出的胰島β細胞（VX-880療法），對一位遭受Ⅰ型糖尿病折磨有40年之久的患者進行了治療，在移植270天后，這名原本“胰島失靈”的患者已經完全停止了胰島素的使用。
2022年5月3日，由解放軍總醫院內分泌科領銜的一項單中心、隨機、雙盲對照間充質干細胞治療2型糖尿病II期臨床研究結果公布，發表在《Stem Cells Research&Therapy》雜志上。結果顯示，臍帶間充質干細胞移植是II型糖尿病的潛在治療選擇。
科學家分析，這主要得益于干細胞的歸巢能力及旁分泌功能，這兩者讓干細胞能夠自動遷移到受損部位并釋放細胞外囊泡、生長因子、細胞因子等，以調節免疫反應和修復損傷，甚至在一定程度上促進胰島β細胞的再生。例如其中的生長因子（IGF-1、HGF和VEGF）能刺激細胞增殖和組織重組，而分泌的抗炎因子（IL-10和IL1-RA）能抑制局部炎癥等。
隨著干細胞臨床研究的發展，研究表明干細胞療法對治療糖尿病各類并發癥效果顯著，這為所有籠罩于糖尿病陰影之下的人們開辟了一條新的治愈之路。
參考資料：
[1]Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells not only ameliorate blood glucose but also protect vascular endothelium from diabetic damage through a paracrine mechanism mediated by MAPK/ERK signaling.https://doi.org/10.1186/s13287-022-02927-8
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