白话解读:间充质干细胞如何治疗糖尿病

 

糖尿病是一种困扰人类健康的慢性疾病,虽然刚开始时可能不易察觉,但病情逐渐发展,会引发多种并发症,长期发展下去会造成失明、肾衰竭、心脏病、中风、下肢截肢,甚至死亡。糖尿病现有的治疗方式是胰岛素的注射,但无法根本上逆转糖尿病;胰岛移植可以从生理上调节血糖,但器官来源、免疫排斥等都是问题。所以到现在为止,糖尿病也没有很好的根治方法。

间充质干细胞(Mesenchymal Stem CellsMSCs)是一种来源于中胚层和外胚层的多能干细胞,它具有干细胞的所有共性,即自我更新和多向分化能力。MSCs可以分泌多种免疫调节因子和营养因子,来恢复和修复多种受损组织。由于易于分离,和具有较低的免疫原性,间充质干细胞是目前临床上应用最广泛的干细胞。MSCs也为糖尿病的治疗开辟了新的道路。

糖尿病的发病机理

要弄清间充质干细胞如何治疗糖尿病,首先要理清的是糖尿病的种类和病理。糖尿病分两种:1)一型糖尿病:异常的免疫行为会攻击人体内生产胰岛素的β细胞,导致没有足够的胰岛素去控制血糖水平。2)二型糖尿病:一种慢性代谢疾病,多在35~40岁之后发病,占糖尿病患者90%以上。患者特征为高血糖、相对缺乏胰岛素、胰岛素抵抗等。如下图所示,二者是完全不同的两种疾病。一型糖尿病患者机体的细胞是可以正常的感受到血液中的葡萄糖,但因为胰岛细胞受损,无法正常分泌胰岛素,导致血糖升高。二型糖尿病主要是因为机体的细胞无法感受到血液中的葡萄糖,血液中的高血糖,会刺激胰岛β细胞大量的合成胰岛素。过度劳累的胰岛β细胞最终会累垮,因此后期也逐渐丧失了分泌功能。

 

 白话解读:间充质干细胞如何治疗糖尿病

   间充质干细胞治疗糖尿病的底层逻辑

   MSCs为何能治疗、改善糖尿病及其并发症,背后涉及到复杂的细胞生物学、分子生物学机理。总结一下,主要有以下几方面原因:

1.保护β胰岛细胞。间充质干细胞是免疫平衡的调节高手,可以感受体内微环境中的炎症因子浓度。当自身免疫功能低下时,间充质干细胞会通过旁分泌等方式激活微环境中的免疫细胞,使其对外来入侵有害物和自身的突变、恶化的细胞及时的清除。同样,如果机体免疫系统过于兴奋时,正如一型糖尿病一样,对自身健康的β胰岛细胞进行杀伤,间充质干细胞会及时的发现并制止这种自残行为,降低自身不必要的伤害。

2、促进β胰岛细胞再生。MSCs可通过旁分泌、外泌体等形式,在胰腺中分泌促生长因子和促再生因子。当体内的干细胞接收到这种信号后,就会满血复活,积极的促进新的β细胞再生,从而改善了胰岛的细胞组成结构。

3、提升胰岛素敏感性。胰岛素是调节血糖的重要激素。对于二型糖尿病来说,发病的一个重要原因是自身的细胞由于肥胖等因素,导致自身的肝脏细胞、骨骼肌细胞、脂肪细胞对胰岛素不敏感,从而无法将血液中的葡萄糖吸收转化成糖原贮存起来。而间充质干细胞大大改善胰岛素抵抗的情况,让体内的细胞可重新捕获、吸收血液中的葡萄糖分子,从而起到稳定血糖的作用。

4、修复血管内皮细胞。糖尿病之所以可怕,很多时候是由于高血糖所引起的并发症。大家可以回忆下,当我们吃糖的时候,口腔中的上皮细胞是不是会感到一丝丝的褶皱的感觉?这正是因为口腔唾液中糖浓度增加,导致上皮细胞微环境中的渗透压发生了改变,细胞脱水,因此细胞会发出口渴的信号,提醒我们要补充水分了。同样的道理,如果我们血糖浓度一直处于高位,那么血液所流经的所有细胞,最直接的就是血液的管道——血管内皮细胞,就会因为渗透压的失衡而导致被伤害。当足部的毛细血管收到伤害,就会引发糖尿病足,当肾脏的毛细血管被破坏,就会引发糖尿病肾病……间充质干细胞会感受到受损伤部位所释放的求救信号——炎症因子,会向受损部位移动、定植。这种功能性行为称之为“归巢”(英文:homing)。当MSCs定植到受损部门后,会释放血管内皮生长因子(英文缩写:VEGF),促进血管内皮的修复,修复好的血管变光滑,可以更好的为组织供给营养,降低组织的病变程度。

将上述内容对一、二型糖尿病对号入座总结如下:

• 降低细胞耐受(2型)

• 修复胰岛β细胞(1/2型)

• 修复毛细血管(1/2型)

• 降低自身免疫(1型)

• 促进肝脏、脂肪细胞合成糖原(2型)

    间充质干细胞的质量把关

要用MSCs治疗糖尿病及其并发症,首先要保证的就是MSCs的数量与活性。只有细胞质量经过严格把控的MSCs才能为患者带来可靠、稳定的治疗效果。国际上公认的合格的MSCs表面标记物表达为“三阳五阴”。即CD105+、CD73+、CD90+的细胞≥95%,表达CD45+、CD34+、CD14+/CD11b+、CD79а+/CD19+、HLA-DR+的细胞≤2%。目前,细胞治疗在我国刚刚起步,有能力对MSCs质量进行评估的机构非常少。“深圳中检联新药检测有限责任公司”(SAGND)是大湾区第一家具有细胞药物检测CMA资质的第三方检测机构,可对送检的每一份间充质干细胞提供权威的质量检测报告。

2022年11月14日是第16个联合国糖尿病日SAGND希望所有的“糖友”们都能收益于细胞治疗,早日摆脱病痛,让健康、合格的间充质干细胞为患者的康复之路保驾护航!


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