β细胞受损是糖尿病的主要原因吗?
β细胞受损确实是糖尿病发生的一个重要因素,尤其是对于1型糖尿病和部分2型糖尿病。在1型糖尿病中,由于自身免疫系统的紊乱,β细胞受到攻击,导致胰岛素分泌绝对不足。而在2型糖尿病中,β细胞的功能会逐渐下降,这是由于长期的高糖环境导致的胰岛素抵抗和胰岛β细胞的负担加重。
因此,β细胞的损伤或功能障碍是糖尿病发病过程中的一个重要环节,尤其是在1型糖尿病中起着决定性作用。然而,2型糖尿病的发病则更为复杂,通常涉及β细胞功能下降和胰岛素抵抗的共同作用。
如果不幸的是,您或您的家人患有糖尿病,您应该意识到它对身体和精神的影响。糖尿病通常被称为“无声杀手”,主要是因为它缓慢且毫无征兆地袭击身体。新诊断的糖尿病患者通常不必担心,因为他们的症状通常并不比反复排尿和口渴增加更严重。其他一些人根本没有任何症状。
干细胞如何通过分化为β细胞来治疗糖尿病?
干细胞治疗糖尿病主要是通过利用干细胞的多向分化潜能,将其诱导分化为胰岛β细胞。以下是具体的治疗原理和步骤:
干细胞的分化能力:干细胞具有自我复制和多向分化的潜能,这意味着它们可以在特定的条件下分化成多种类型的细胞,包括胰岛β细胞。胰岛β细胞是负责分泌胰岛素的关键细胞,胰岛素对于调节血糖水平至关重要。
诱导分化为β细胞:在体外培养条件下,研究人员通过特定的细胞因子和诱导条件,如使用胰岛素样生长因子(IGF-1)和甲状腺激素(T3),来促进干细胞向胰岛β细胞的分化。这些因子能够模拟体内环境,促进β细胞的形成和成熟。
移植到体内:分化后的β细胞可以被移植到糖尿病患者体内,以替代受损或死亡的胰岛β细胞。这种移植可以是在胰腺内直接进行,也可以是通过血液循环将干细胞输送到需要的部位。
改善胰岛功能:移植干细胞后,这些细胞有可能在适当的微环境下成熟为功能性的胰岛β细胞,从而分泌足够的胰岛素来调节血糖水平。此外,干细胞还能通过“归巢”效应,迁移到胰腺组织受损的区域,促进组织的修复和再生。
什么是糖尿病?
糖尿病是一种慢性、全身性、代谢性疾病,以血糖升高为特征。它主要是由于胰岛素分泌缺陷和/或胰岛素作用障碍引起的糖、脂肪、蛋白质代谢紊乱。胰岛素是体内唯一降低血糖的激素,它促使周围组织利用血糖,保持血糖来源和去路平衡,将血糖维持在正常范围内。
糖尿病的主要代谢紊乱包括血糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱,这可能导致水、电解质和酸碱平衡紊乱。糖尿病患者的血糖水平通常高于正常范围,这是由于胰岛素分泌不足或细胞对胰岛素的反应减弱。
糖尿病的典型症状包括多尿、多饮、多食、疲乏和消瘦,但这些症状可能并不明显,特别是当糖尿病处于早期阶段时。随着病情的进展,糖尿病可能导致严重的并发症,如心血管疾病、肾病和视网膜病变等。
预防和管理糖尿病的方法包括健康饮食、规律运动、定期监测血糖和适当的药物治疗。此外,对于高风险人群,如年龄大于45岁、肥胖、有高血压或高血脂、有糖尿病家族史或妊娠期女性,应更加注意预防和定期检查。
β细胞受损是糖尿病的主要原因,干细胞通过分化为β细胞来治疗糖尿病
细胞谱系和数量将取决于患者的医疗需求,糖尿病患者最常采用分离和扩增的MSC+细胞以及导管上皮细胞、β细胞和胰岛样细胞进行治疗。老年患者或患有多种基础疾病的重症病例需要增强的同种异体干细胞(源自脐带组织的抗HLA抗体),这些干细胞可分化为葡萄糖感应、产生胰岛素的β细胞。
干细胞治疗1型糖尿病研究进展
2014年,第一例基于胚胎干细胞治疗1型糖尿病的产品已进入临床试验(NCT02239354),命名为VC‑01(ViaCyt公司),这是hESC衍生的胰腺内胚层细胞(称为PEC‑01细胞),是一种皮下注射植入半渗透式药装置,可免疫隔离,允许氧气和营养物质通过,这一临床试验评估了糖尿病治疗候选药物PEC-Encap的安全性、耐受性及疗效。
另一个临床试验(NCT01652911)并不能进行免疫隔离,将其植入皮肤下血管处30天后,随后再植入胰岛细胞。这项为期3年的临床试验在招募了3个患者之后最终终止。
近日,FDA批准Lantidra,首个治疗1型糖尿病的细胞疗法。
FDA已批准Lantidra (donislecel),这是一种针对1型糖尿病患者的革命性治疗方法。Lantidra的作用是恢复人体的β细胞,有可能消除对外部胰岛素的需求。
Lantidra (donislecel) 是一种细胞疗法,有助于恢复无法产生胰岛素的患者的功能性胰岛细胞,已成为FDA批准的第一种用于1型糖尿病患者的细胞疗法。
Donislecel是由初创公司CellTrans开发的,品牌为Lantidra,通过引入来自捐赠者的产生胰岛素的胰岛β细胞,减少或消除外部胰岛素给药的需要,为T1D患者提供了一种潜在的解决方案。该疗法已被批准用于患有严重低血糖的1型糖尿病患者。
“美国食品和药物管理局生物制品评估和研究中心主任彼得-马克斯说:“今天的批准是有史以来第一个用于治疗1型糖尿病患者的细胞疗法,为患有1型糖尿病和复发性严重低血糖的人提供了额外的治疗选择,以帮助达到目标血糖水平。
干细胞治疗2型糖尿病的临床研究进展
一项关于干细胞治疗糖尿病的最新研究发表在2021年的《自然通讯》杂志上。这项研究表明,源自人类脐带组织的干细胞可用于在动物模型中治疗糖尿病。研究人员发现,这些干细胞可以分化为产生胰岛素的细胞,从而改善动物的葡萄糖耐量并降低高血糖水平。
另一项研究发表在2022年的《Cell Stem Cell》上,研究了诱导多能干细胞 (iPSC) 治疗糖尿病的用途。iPSC是经过基因改造的多能细胞,这意味着它们可以分化成体内的任何细胞类型。研究表明,iPSC可用于生成胰岛素生成细胞,将其移植到糖尿病患者体内,从而改善血糖控制并减少对胰岛素注射的依赖。
第三项研究发表在2021年的《Cell Reports》上,研究了间充质干细胞 (MSC) 治疗糖尿病的用途。间充质干细胞是一种干细胞,可以分化成各种细胞类型,包括产生胰岛素的细胞。研究发现,间充质干细胞可以改善糖尿病动物模型的糖耐量并降低高血糖水平,这表明间充质干细胞可能是糖尿病患者的一种有前途的治疗选择。
除了这些研究之外,还有大量临床试验研究干细胞疗法对糖尿病患者的使用。
2021年进行的一项此类试验涉及将来自脂肪组织的干细胞移植到2型糖尿病患者体内。该试验结果表明,干细胞疗法是安全且有效的。
2022年5月,《Stem Cells Research & Therapy》期刊上公布了一项单中心、随机、双盲对照间充质干细胞治疗2型糖尿病二期临床研究结果。该项研究由解放军总医院内分泌科母义明教授、生物治疗中心韩卫东教授领衔。试验结果表明,通过静脉输注给予UC-MSCs(脐带间充质干细胞)是一种安全有效的方法,可以减少外源性胰岛素需求,缓解2型糖尿病患者的胰岛素抵抗。脐带间充质干细胞移植是2型糖尿病的潜在治疗选择。
结果
与安慰剂组相比,UC-MSCs组有更多的患者达到主要终点。即在治疗后48周,UC-MSCs组20%的患者实现了HbA1c<7.0%和每日胰岛素减少≥50%的目标,而安慰剂组为4.55%(p < 0.05)。
总体而言,治疗组13.5% (5/37)的患者在UC-MSCs移植后8-24周(12±7.6周)达到无胰岛素水平,并在37.2±15.2周内保持无胰岛素水平,没有再次使用。安慰剂组中没有一名患者脱离胰岛素治疗。简单来说就是治疗组中有5人在治疗后10到13个月的随访时间内摆脱了胰岛素依赖。
UC-MSCs移植后HbA1c水平下降,在治疗后9周观察到最大下降,在随访的20、32和48周略有上升,不过仍然低于基线值。在48周时,UC-MSCs组的HbA1c水平下降了1.31%,而对照组仅下降了0.63%(p= 0.0081),这些结果表明,UC-MSCs移植治疗2型糖尿病的治疗潜力。
总结
虽然这些研究的结果令人鼓舞,但值得注意的是,在干细胞疗法被广泛采用作为糖尿病治疗方法之前,还需要进行更多的研究。特别是,需要更多的临床试验来进一步评估干细胞治疗糖尿病患者的安全性和有效性,并确定该应用的最佳干细胞类型和来源。
总之,干细胞疗法在治疗糖尿病患者方面显示出巨大的前景。该领域的最新研究和进展表明,干细胞具有再生受损组织、恢复正常胰岛素产生并改善糖尿病患者血糖控制的潜力。然而,在干细胞疗法被广泛采用作为这种疾病的治疗方法之前,还需要进行更多的研究。
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