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国际权威期刊：间充质干细胞不仅能降低血糖，还能抵抗糖尿病并发症
2023-02-06 14:13:33 来源：
糖尿病正在“失控”增长。据国际糖尿病联盟在2021年的估算数据：全球约有5.37亿的成年人患有糖尿病，约670万人会因此丧命。但实际上，糖尿病本身并不可怕，可怕的是后面延伸的并发症。
据了解，糖尿病最常见的死因其实是血管并发症——长期处于高糖状态下的血液，会不断损害患者的血管内皮，造成微血管病变（肾病、视网膜病变等）或大血管病变（动脉粥样硬化、心脏病等），进而更易造成心脏衰竭、中风、静脉动脉血栓、心肌病等重大疾病，这严重威胁着患者的生命。
01.《Stem Cell Research & Therapy》首次揭示：干细胞保护血管内皮机制
内皮损伤是大多糖尿病血管并发症的主要原因，亦是最初事件，比如在糖尿病诱导的肾病中，内皮损伤会诱发结节性肾小球硬化、肾小球基底膜厚度和系膜扩张，最终导致肾小球滤过率下降。因此，内皮损伤也一直被视为治疗糖尿病血管并发症的重要靶点。
当前针对血管并发症的药物很少，常用的双胍（二甲双胍）、磺脲类、噻唑烷二酮类（格列酮类）都是以血糖稳态为靶点，来间接修复血管的。且不说疗效有限，还普遍存在着副作用。
由于干细胞具有组织修复和促血管生成能力，因此研究团队提出了一个假设，即干细胞可以通过旁分泌作用恢复糖尿病诱导的内皮损伤。
为了验证这一点，科学家利用人脐带来源的间充质干细胞（hucMSCs）治疗大鼠糖尿病模型和人内皮细胞（HUVECs）的细胞模型，结果发现：
干细胞能降低血糖
在对照实验中（分为对照正常组，糖尿病模型组，高剂量hucMSCs组和低剂量hucMSCs组），模型组糖尿病大鼠在4周内的空腹血糖（FBG）增加，而高剂量hucMSCs组的FBG在第3周显著降低，低剂量hucMSCs组的FBG在第4周显著降低。与此同时，无论剂量高低
，HUCMSCS组的VCAM-1水平都回到了正常水平。
干细胞能修复受损血管内皮
糖尿病模型组HE染色后提示：内皮层厚度增加，内膜粗糙无序—这些都是典型的糖尿病引起内皮损伤的症状，而使用低/高剂量hucMSCs的治疗组，主动脉内皮的组织学形态明显改善，且表现出光滑完整的内膜和恢复的内皮细胞。
△hucMSCs对糖尿病诱导的主动脉内皮组织病理学改变的影响
旁分泌机制保护血管内皮
通过细胞活力测定，PCR，RNA-seq和KEGG富集分析等，科学家发现干细胞能通过MAPK / ERK信号介导旁分泌机制，显著改善高糖诱导的细胞损伤，促进HUVECs的细胞活力、伤口愈合、迁移和血管生成。
这项实验首次确定hucMSCs对血管内皮糖尿病损伤的疗效和机制，并偶然验证了其降血糖作用。研究者表示：“干细胞疗法是糖尿病血管并发症临床治疗的前瞻性策略。”
02.干细胞技术为治愈糖尿病带来希望
干细胞技术，是目前糖尿病领域的热门研究方向，早在2010年前，就有研究团队发现干细胞能改善Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平，而后也获得了大量实验结果支持。2021年5月，Mass General Brigham 把“干细胞疗法治疗糖尿病”的技术评为“颠覆性技术”Top12。
2021年10月18日，生物科技巨头 Vertex宣布：他们利用同种异体干细胞衍生出的胰岛β细胞（VX-880疗法），对一位遭受Ⅰ型糖尿病折磨有40年之久的患者进行了治疗，在移植270天后，这名原本“胰岛失灵”的患者已经完全停止了胰岛素的使用。
2022年5月3日，由解放军总医院内分泌科领衔的一项单中心、随机、双盲对照间充质干细胞治疗2型糖尿病II期临床研究结果公布，发表在《Stem Cells Research&Therapy》杂志上。结果显示，脐带间充质干细胞移植是II型糖尿病的潜在治疗选择。
科学家分析，这主要得益于干细胞的归巢能力及旁分泌功能，这两者让干细胞能够自动迁移到受损部位并释放细胞外囊泡、生长因子、细胞因子等，以调节免疫反应和修复损伤，甚至在一定程度上促进胰岛β细胞的再生。例如其中的生长因子（IGF-1、HGF和VEGF）能刺激细胞增殖和组织重组，而分泌的抗炎因子（IL-10和IL1-RA）能抑制局部炎症等。
随着干细胞临床研究的发展，研究表明干细胞疗法对治疗糖尿病各类并发症效果显著，这为所有笼罩于糖尿病阴影之下的人们开辟了一条新的治愈之路。
参考资料：
据了解，糖尿病最常见的死因其实是血管并发症——长期处于高糖状态下的血液，会不断损害患者的血管内皮，造成微血管病变（肾病、视网膜病变等）或大血管病变（动脉粥样硬化、心脏病等），进而更易造成心脏衰竭、中风、静脉动脉血栓、心肌病等重大疾病，这严重威胁着患者的生命。
2022年6月17日，国际权威期刊《Stem Cell Research & Therapy》发表的一项研究证实：间充质干细胞（MSCs）不但能降低血糖，还可以通过MAPK/ERK信号介导的旁分泌机制保护血管内皮免受糖尿病损伤，在治疗糖尿病血管并发症上有着巨大潜力。
01.《Stem Cell Research & Therapy》首次揭示：干细胞保护血管内皮机制
内皮损伤是大多糖尿病血管并发症的主要原因，亦是最初事件，比如在糖尿病诱导的肾病中，内皮损伤会诱发结节性肾小球硬化、肾小球基底膜厚度和系膜扩张，最终导致肾小球滤过率下降。因此，内皮损伤也一直被视为治疗糖尿病血管并发症的重要靶点。
当前针对血管并发症的药物很少，常用的双胍（二甲双胍）、磺脲类、噻唑烷二酮类（格列酮类）都是以血糖稳态为靶点，来间接修复血管的。且不说疗效有限，还普遍存在着副作用。
由于干细胞具有组织修复和促血管生成能力，因此研究团队提出了一个假设，即干细胞可以通过旁分泌作用恢复糖尿病诱导的内皮损伤。
为了验证这一点，科学家利用人脐带来源的间充质干细胞（hucMSCs）治疗大鼠糖尿病模型和人内皮细胞（HUVECs）的细胞模型，结果发现：
干细胞能降低血糖
在对照实验中（分为对照正常组，糖尿病模型组，高剂量hucMSCs组和低剂量hucMSCs组），模型组糖尿病大鼠在4周内的空腹血糖（FBG）增加，而高剂量hucMSCs组的FBG在第3周显著降低，低剂量hucMSCs组的FBG在第4周显著降低。与此同时，无论剂量高低
，HUCMSCS组的VCAM-1水平都回到了正常水平。
干细胞能修复受损血管内皮
糖尿病模型组HE染色后提示：内皮层厚度增加，内膜粗糙无序—这些都是典型的糖尿病引起内皮损伤的症状，而使用低/高剂量hucMSCs的治疗组，主动脉内皮的组织学形态明显改善，且表现出光滑完整的内膜和恢复的内皮细胞。
△hucMSCs对糖尿病诱导的主动脉内皮组织病理学改变的影响
旁分泌机制保护血管内皮
通过细胞活力测定，PCR，RNA-seq和KEGG富集分析等，科学家发现干细胞能通过MAPK / ERK信号介导旁分泌机制，显著改善高糖诱导的细胞损伤，促进HUVECs的细胞活力、伤口愈合、迁移和血管生成。
这项实验首次确定hucMSCs对血管内皮糖尿病损伤的疗效和机制，并偶然验证了其降血糖作用。研究者表示：“干细胞疗法是糖尿病血管并发症临床治疗的前瞻性策略。”
02.干细胞技术为治愈糖尿病带来希望
干细胞技术，是目前糖尿病领域的热门研究方向，早在2010年前，就有研究团队发现干细胞能改善Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平，而后也获得了大量实验结果支持。2021年5月，Mass General Brigham 把“干细胞疗法治疗糖尿病”的技术评为“颠覆性技术”Top12。
2021年10月18日，生物科技巨头 Vertex宣布：他们利用同种异体干细胞衍生出的胰岛β细胞（VX-880疗法），对一位遭受Ⅰ型糖尿病折磨有40年之久的患者进行了治疗，在移植270天后，这名原本“胰岛失灵”的患者已经完全停止了胰岛素的使用。
2022年5月3日，由解放军总医院内分泌科领衔的一项单中心、随机、双盲对照间充质干细胞治疗2型糖尿病II期临床研究结果公布，发表在《Stem Cells Research&Therapy》杂志上。结果显示，脐带间充质干细胞移植是II型糖尿病的潜在治疗选择。
科学家分析，这主要得益于干细胞的归巢能力及旁分泌功能，这两者让干细胞能够自动迁移到受损部位并释放细胞外囊泡、生长因子、细胞因子等，以调节免疫反应和修复损伤，甚至在一定程度上促进胰岛β细胞的再生。例如其中的生长因子（IGF-1、HGF和VEGF）能刺激细胞增殖和组织重组，而分泌的抗炎因子（IL-10和IL1-RA）能抑制局部炎症等。
随着干细胞临床研究的发展，研究表明干细胞疗法对治疗糖尿病各类并发症效果显著，这为所有笼罩于糖尿病阴影之下的人们开辟了一条新的治愈之路。
参考资料：
[1]Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells not only ameliorate blood glucose but also protect vascular endothelium from diabetic damage through a paracrine mechanism mediated by MAPK/ERK signaling.https://doi.org/10.1186/s13287-022-02927-8
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