我国糖尿病患者人数高居世界首位,慢性并发症防治形势十分严峻
糖尿病一直是影响世界的公共卫生问题。据国际糖尿病联合会(IDF)最新统计,至2019年,全球糖尿病患者已有4.63亿,患病率高达8.3%,预计到2030年,世界糖尿病发病人数将达到 5.78亿,至2045年将达到7亿。
2019年,中国有1.16亿糖尿病患者,患者人数居世界首位。根据2013年我国慢性病及其危险因素监测结果,18岁及以上人群2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患病率为10.4%。T2DM的主要病理生理特征为胰岛素抵抗伴随胰岛β细胞功能缺陷。2017年门诊T2DM患者中,血糖、血脂、血压的综合达标率仅为5.6%。
尽管通过生活方式干预及药物干预均有效降低血糖,显著降低糖尿病微血管病变、心肌梗死的发生风险,仍有患者最终出现严重糖尿病慢性并发症,需转移至专科治疗。因此,探索新的治疗方式是T2DM防治的主要方向。
传统内科治疗无法从源头上解决胰岛素抵抗及胰岛β细胞功能缺陷
由于人体组织和器官在病理状态下完全恢复其结构和功能的能力有限,T2DM病程晚期亦需借助胰岛素注射来维持机体正常血糖水平。传统内科治疗并不能从源头上解决胰岛素抵抗及胰岛β细胞功能缺陷,为了克服这一现状,科学家们正逐步将研究重点转移至干细胞治疗糖尿病领域。
干细胞治疗糖尿病正在成为国内外科学家的研究重点
干细胞是一类具有极强的自我更新能力及多向分化潜能的细胞,其独特的生物学特性使其成为修复胰岛病理状态的重要细胞来源。根据干细胞的性质和起源,目前研究较多的干细胞类型有胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)、诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)及间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)。
目前临床上开展较多的研究是MSCs移植治疗糖尿病。MSCs是一类来源于中胚层的多能干细胞,最早由前苏联科学家Friedenstein在骨髓中检测到,具有三系分化潜能(成脂、成骨、成软骨)。MSCs还可从其他组织包括脂肪、肌肉、脐带和胎盘等中分离得到,可分泌多种细胞因子、生长因子和细胞外基质,调节血管再生以及免疫和炎症反应。骨髓来源间充质干细胞(bone marrow-derived mese-nchymal stem cells,BM-MSCs)为重要的MSCs群体,可自我更新,用于促进髓外组织的修复。
间充质干细胞移植干预2型糖尿病临床应用日趋成熟
近年来,各国学者对干细胞移植治疗糖尿病进行了深入研究。截至2020年4月,全球范围内干细胞治疗糖尿病的临床试验共计211项。在中国范围内开展的干细胞治疗糖尿病病临床试验共计39项。
先后已有中国、美国、印度等国家报道了MSCs治疗T2DM的临床研究结果(表1)。2008年,研究者Jiang等对胎盘来源MSCs用于糖尿病的治疗进行了探索。研究人员以静脉注射方式将 1.35x10^6/kgMSCs分3次注入10例患者体内,每次输注间隔时间为1个月。10例患者于移植后6个月出现胰岛素需求量显著减少,减量幅度为(29±5.3)IU,4例患者胰岛素减量超过50%。平均糖化血红蛋白(HbA1c)由移植前9.8%降至移植后6.7%,C肽和胰岛素水平均改善显著,所有患者术后均未出现发热、寒战、肝损伤、免疫排斥等反应。
表1
2010年5月,研究者Liu等采用UC-MSCs治疗22例T2DM患者,开展了一项为期12个月的自身前后对照试验。该研究选用外周静脉和脾动脉两种MSCs移植途径,两次移植以5d为间期,共输注1x10^6/kgMSCs。HbA1c的下降程度在治疗后3个月时显著减缓,由移植前(8.20±1.69)%降低至(6.89±0.90)%;空腹血糖在MSCs移植后不同监测时间点均有不同程度下降,在6个月时差异最为显著,并在12个月随访期内维持在较低水平。口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT)2h血糖在术后1个月达到最低。空腹C肽在术后1个月开始增加,并在6个月时达到峰值。所有需使用胰岛素的患者注射剂量均较移植前显著减低,并在12个月内维持较低水平;29%(5/17)患者胰岛素注射剂量减少超过50%;41%(7/17)患者在术后 2~6个月停用外源性胰岛素,达到完全缓解状态并平均维持(9.3±3.8)个月。此外,5例口服降糖药的患者中,有1例停用口服降糖药。
对于BM-MSCs,Bhansali等开展了一项多中心、随机、单盲、安慰剂对照研究。研究者对30T2DM患者分别通过胰腺动脉介入方式进行了自体骨髓来源间充质干细胞(autologous bone marrow-derived mesenchymal stem cells,ABM-MSCs)、自体骨髓来源单个核细胞(autologous bone marrow-derive-dmononuclear cells,ABM-MNCs)以及安慰剂治疗(每组 10 例患者)。2个治疗组患者治疗12个月后,患者胰岛素需求量均减少。此外,葡萄糖钳夹试验显示,与ABM-MSCs移植组相比,ABM-MNCs移植组第二时相C肽分泌反应性显著增加,而ABM-MSCs移植组胰岛素敏感性指数改善更为显著。在安全性方面,1例患者在MSCs移植术后出现局部血液外渗,并于1周后症状消失。在整个研究期间,未发生严重低血糖事件。
来源:《同济大学学报(医学版)》2021年
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