糖尿病是一種代謝/自身免疫/激素/內分泌疾病,由血糖水平升高組成。它被認為是全球范圍內比例和頻率不斷增加的爆發。1980年糖尿病患者人數為1.08億,2015年上升至4.15億,預計到2040年將達到6.42億。
據報道,2012年全世界有150萬人死于糖尿病。在全球范圍內,糖尿病是男性和女性的第八大死因,并且是2012年女性的第五大死因。糖尿病有兩種類型,1型糖尿病 (T1D) 和2型糖尿病 (T2D)。T2D是最常見的糖尿病形式,90-95%的人患有T2D。它通常是由于輔助胰島素對抗的排列而發展的,這會逐漸損害胰腺β細胞并導致內源性胰島素分泌細胞完全衰竭。

慢性高血糖會導致并發癥,包括大血管病和微血管病、視網膜病、慢性腎病、外周和中樞神經病以及心肌病。在T2D的開始階段,胰島素對抗可能是一個妙招,但它最終需要外源性胰島素來對抗功能性β細胞衰竭。5-10%的人在年輕時受到T1D的影響,需要急性外源性胰島素治療。遺憾的是,雖然外源性胰島素治療可能會阻止疾病進展,但它并不能消除疾病慢性卷積的風險。
大約20-30%的糖尿病患者面臨糖尿病腎病(DN),這導致糖尿病腎小球病變的形成和腎小球濾過率降低。在腎功能衰竭的情況下,腎移植是唯一可用的治療方法,然而,由于供體不可用和宿主免疫排斥,它價格昂貴且幾乎無法實現。腎移植是唯一可用的治療方法,然而,由于供體不可用和宿主免疫排斥,它價格昂貴且幾乎無法實現。
干細胞是一種替代且有吸引力的治療來源,因為它們具有增殖性和產生不同特化細胞的能力。間充質干細胞(MSCs)來源于骨髓,具有抗炎特性以及自我更新和分化成多種特化細胞的能力。間充質干細胞廣泛用于治療包括DN在內的不同疾病,并顯示出令人鼓舞的結果。
所有這些策略只能延緩腎損害的進展,但不能阻止或逆轉糖尿病引起的腎損害?;诟杉毎?(SCs) 的療法有望為患有廣泛疾病和損傷的患者帶來顯著優勢。在體內發現了各種類型的干細胞,可用于治療多種疾?。?nbsp;圖1 )。

骨髓來源的單核細胞(BM-MNC);造血干細胞(HSC);誘導多能干細胞(iPSC);胚胎干細胞(ESC);內皮祖細胞(EPC)。
干細胞因其獨特的特性而被廣泛用于因慢性疾病而受損的細胞/組織的再生:
- (i) 自我更新 (產生對稱子細胞的能力),
- (ii) 長期生存能力。
- (iii) 產生不同特化細胞的潛力。
然而,干細胞類型的選擇、細胞分離技術、培養和注射到患者體內是很微妙的,需要專業知識。圖2提到了干細胞治療過程中面臨的挑戰 。

間充質干細胞 (MSCs)
間充質干細胞本質上是多能的,可以從不同的來源獲得。許多臨床前研究表明,間充質干細胞 (MSCs) 可增強再生傷口微環境。在不同的動物模型中,全層切除傷口,糖尿病足潰瘍,壓瘡和燒傷可以通過施用MSCs來治療,通過加速傷口閉合、減少疤痕、促進膠原蛋白合成、血管生成和提高抗張強度來改善傷口愈合。
間充質干細胞用于治療用途的優勢包括簡單的培養技術、多系再增殖(分化)、免疫抑制作用的潛力、接種同種異體細胞后的保護以及在人類ESC應用的情況下不會出現倫理問題。先前對疾病模型和臨床試驗的研究表明 MSCs具有積極的治療價值。
間充質干細胞可以從不同來源分離,例如骨髓、脂肪組織,臍帶血,外周血和羊水。然而,骨髓是MSCs最豐富的來源。先前的研究表明,間充質干細胞可以分化為產生胰島素的β細胞,腎小管上皮細胞、內皮細胞和足細胞。由于其有效性和安全性,同種異體間充質干細胞還用于治療急性腎損傷、臨床試驗和心肌病患者,這些患者術后慢性腎病的風險較高。

間充質干細胞治療糖尿病腎病
糖尿病腎病是糖尿病的并發癥之一,在極端情況下會導致終末期腎損害。大約25-40%的糖尿病患者會發展為DN。到目前為止,DN的治療方法仍然有限,沒有一種可以完全降低發生DN的風險。目前,全腎素-血管緊張素系統阻斷、嚴格控制血糖和血脂是DN的主要治療方法。另一方面,DN會導致腎功能衰竭,這需要腎移植并造成巨大的醫療和社會經濟負擔。迫切需要制定一種再生策略,其中MSC發揮著至關重要的作用。
在動物模型中,鏈脲佐菌素 (STZ) 被誘導在小鼠中引起T1D。MSCs可降低鏈脲佐菌素的毒性,MSCs可再生因DN導致的受損腎單位,并導致腎和胰腺功能增強。在 NOD/SCID小鼠中注射人源性MSCs可減少系膜增厚和巨噬細胞浸潤。
間充質干細胞移植可延緩糖尿病腎病進展
干細胞移植治療糖尿病腎病的臨床試驗
Packham招募了30名糖尿病腎病患者,分成三組進行間充質前體細胞隨機、雙盲、劑量遞增序貫輸注治療,與安慰劑相比,證實靜脈滴注干細胞的患者在第12周顯示穩定的腎小球濾過率改善趨勢。

福州總醫院向16位糖尿病腎病患者進行經胰背動脈、雙腎動脈介入、靜脈輸注干細胞治療,在接受治療的3個月后,患者血壓、血糖、C肽值及腎功能指標均有所改善,說明臍帶間充質干細胞靜脈輸注安全有效。與對照組相比,干細胞移植改善舒張壓、腎功能方面的臨床療效更優。
國內干細胞移植治療糖尿病腎病的備案醫院
糖尿病腎炎
- 1、臍帶間充質干細胞治療糖尿病腎病–昆明市延安醫院
- 2、臍帶間充質干細胞治療2型糖尿病腎病的多中心臨床研究–上海市東方醫院
- 3、人臍帶間充質干細胞治療糖尿病腎病的臨床研究–武漢大學人民醫院
討論
糖尿病腎病是糖尿病常見的微血管并發癥,是糖尿病終末期主要死亡原因之一。
其發病機制包括:
- 1)氧化應激損傷;
- 2)晚期糖基化終產物的堆積;
- 3)慢性炎癥反應,
- 4)腎素-血管緊張素系統的改變。
糖尿病腎病組織學改變包括腎小球硬化、腎小管間質纖維化、小動脈玻璃樣變等。目前糖尿病腎病常規治療的效果欠佳,只起到延緩病情發展的作用。
臍帶間充質干細胞是存在于新生兒臍帶組織中的多功能干細胞,在特定的條件下可誘導分化為破骨樣細胞、心肌細胞和神經元樣細胞等。臍帶間充質干細胞生物學特性有以下幾點:
- (1)多能性或全能性;
- (2)自我更新能力;
- (3)高度增殖能力;
- (4)免疫二元性,可以抑制不同物種間的免疫排斥反應,同時對同種異體干細胞具有免疫耐受性。
因其具有良好的多向分化潛能和活躍的增殖特性,因此,臍帶間充質干細胞移植為糖尿病腎病的治療提供了一種新方法。
參考資料:Kazmi, A., Kazmi, A., Muhammad, W., & Azhar, M. (2019). Mesenchymal stem cells transplantation reduces diabetic nephropathy. Progress in Stem Cell, 6(1), 260-268. https://doi.org/https://doi.org/10.15419/psc.v6i1.403
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