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糖尿病患者的主要潛在問題之一是由于慢性炎癥、內皮功能受損、自由基增加、多元醇途徑增加和蛋白質糖基化導致的心血管風險增加。進而引發一系列血管事件,影響大多數組織,是腎衰竭、視力喪失、缺血性心臟病、中風和外周動脈閉塞性疾病的主要原因。因此,有專家提出糖尿病本質上屬于一種慢性疾病,將來的胰島β細胞移植有可能治愈糖尿病。在胰島β細胞移植技術和產品成熟之前,基于間充質干細胞(MSC)具有消除炎癥和促進內源性組織細胞再生的功能,MSC也被研究應用于糖尿病的治療。
通過動物實驗證明,經過體外誘導培養,MSC能分化為分泌胰島素的β細胞樣的細胞,降低糖尿病老鼠的血糖水平。隨后進一步發現,MSC輸注后,改善胰島β細胞的微環境,比如抑制局部的免疫反應和改善缺血缺氧,能保護胰島β細胞免受進一步的損傷。因此,在MSC治療糖尿病的臨床研究中,MSC存在兩種狀態:1、經過誘導培養,能分泌胰島素;2、不經過誘導培養。目前的臨床研究中常用糖化血紅蛋白(HbA1c)和胰島素用量這兩個指標來判斷MSC治療糖尿病的療效。
一型糖尿病
1型糖尿病屬于自身免疫性疾病的一種,由自身的T細胞異常激活,不斷攻擊胰島的β細胞,使得β細胞凋亡或壞死,從而引起胰島素不足而出現高血糖。阻斷T細胞對β細胞的破壞和促進β細胞的再生,是治愈1型糖尿病的兩個策略,也是1型糖尿病研究的重點方向和巨大的挑戰。
臨床數據一:9例臨床研究評估自體骨髓MSC治療1型糖尿病的療效,年齡18-40歲,初診首治患者,給與自體骨髓(2.1-3.6)x 106/kg MSC外周靜脈治療;在10周和1年后的時間點,治療組和對照組患者的糖化血紅蛋白(HbA1c)和C-肽沒有差異。5例1型糖尿病酮癥酸中毒患者接受健康異體骨髓MSC和對癥處理,其中MSC靜脈輸入,按體重1 x 106MSC/kg;1例患者在3個月內無需依賴胰島素,2例患者在2年內胰島素用量減少;MSC治療有效的患者3年內的糖化血紅蛋白(HbA1c)均能維持較低的水平。
臨床數據二:28例單純的1型糖尿病患者納入一個隨機對照雙盲臨床研究,所有的患者均給與常規基礎治療,其中的15例患者給與2次臍帶MSC靜脈輸入治療(1.5-3.2 x107 MSC),中間相隔一個月,整個臨床研究觀察了2年,治療組糖化血紅蛋白(HbA1c)水平低于對照組,而且胰島素的使用量下降約50%。
臨床數據三:5例1型糖尿病患者接受1次自體骨髓MSC(培養3-4周)進行靜脈輸注,MSC輸注量為(95-97)×106。自體骨髓MSC治療1個月后,胰島素日劑量水平從63±8.83降至50.2±12.1 U(P=0.064,無統計學差異);MSC治療3個月后瘦素水平顯著升高(P=0.016)和糖化血紅蛋白水平有下降趨勢(P=0.84)。
綜上所述的三個臨床研究的報道來看,暫時可以得出一些結論:①1型糖尿病患者自體骨髓MSC不適合用來自體治療;②健康患者的MSC輸入治療可以降低胰島素的使用量,說明胰島β細胞的數量或功能得到一定的恢復;③臨床研究例數偏少,各研究對照組病情不一致,治療方案不一致,導致結果可能出現偏差。
二型糖尿病
2型糖尿病的發病機制復雜,病情進展到體內胰島素相對不足之時,需要額外注射胰島素治療。目前,MSC治療2型糖尿病的出發點在于,經過MSC治療后,患者是否能擺脫胰島素治療?當然,治愈糖尿病依然是一個未來的終極目標。MSC治療2型糖尿病的總體概括見下表。

臨床數據一:61例(18-60歲)2型糖尿病患者隨機分為2組,治療組給與臍帶MSC治療,每月一次,連續2次,外周靜脈輸入,細胞數為(5.3-8.9)x 107,觀察評價時間為3年;MSC治療組患者的胰島素使用量同樣下降約50%,同時糖化血紅蛋白(HbA1c)下降明顯,但是1年半以后胰島素使用量和和糖化血紅蛋白(HbA1c)開始緩慢升高;在3年的時間點,治療組的胰島素使用量依然低于對照組,但是糖化血紅蛋白(HbA1c)已經沒有差異。
臨床數據二:6例不伴隨并發癥的難治性胰島素依賴性2型糖尿病患者(27-51歲),每2周一次,連續2次,給與(0.79-0.95) x 106/kg的臍帶MSC外周靜脈注射;觀察周期為2年,1例患者在3個月、2例患者在6個月擺脫胰島素治療,而且C-肽水平隨著升高;剩下3例患者的胰島素使用量在6個月后開始恢復到治療前的水平,甚至有2例超過之前的用量。
臨床數據三:10例胰島素依賴性2型糖尿病患者(48-82歲),均有嚴重的心腎血管疾病并發癥接受胎盤來源的MSC治療,每月一次,連續3次,外周靜脈輸入,(1.22–1.51)x 106/ kg;6個月后,患者體內的胰島素水平升高,提示胰島β細胞的功能得到一定程度的恢復,而且4例患者胰島素的使用量減半,所有患者的糖化血紅蛋白(HbA1c)均顯著下降。
臨床數據四:22例不伴隨并發癥的2型糖尿病患者(18-70歲),17例同時接受口服降糖藥和胰島素治療,先給與外周靜脈輸入臍帶MSC,5天后給與胰腺動脈介入方式輸入同量的MSC,1 x 106/kg;一個月后,糖化血紅蛋白(HbA1c)和C-肽輕微改善,此后至1年的時間內胰島素用量逐漸減少至一半;雖然胰島素用量一年內持續下降,但一個月后患者的餐后血糖和糖化血紅蛋白(HbA1c)維持穩定水平,HbA1c并不隨著胰島素用量減少而下降,而且治療前后的空腹血糖沒有變化;意外的是,患者體內的CD3+T淋巴細胞和CD4+T淋巴細胞的數量均下降。
根據以上四組臨床研究得出,MSC治療2型糖尿病患者后,患者胰島素的使用量下降比較明顯,而且效果能維持數月甚至一年半。并且MSC應用于糖尿病患者在一定程度上能保護胰島β細胞的功能,尤其是2型糖尿病,提高機體對胰島素的敏感性。
相信,隨著科研人員的不懈努力以及干細胞技術的進一步發展,干細胞療法終將能夠為廣大糖尿病患者帶來福音!