（2024年）最新研究：干细胞疗法治愈糖尿病 终结胰岛素注射有新希望

编者按

目前，治疗糖尿病的方法主要是胰岛素注射或者胰岛移植，但是这些治疗方法受到多种因素的限制，如费用昂贵、药物依赖以及移植供体匮乏等。干细胞是目前糖尿病最具潜在应用价值的治疗方案，最新研究发现基于干细胞的疗法能“迅速治愈”I型糖尿病小鼠。本文对干细胞治疗糖尿病的临床应用研究进行论述，帮助大家了解此疗法发展现状。

本文首发自博雅干细胞，作者墨忆

专家审核：江苏大学附属医院 李晶 教授

糖尿病是一种以高血糖为特征，由致病因素引起胰岛素分泌缺乏或胰岛素抵抗继而引发糖代谢紊乱的疾病，可分为1型糖尿病、2型糖尿病、特殊类型糖尿病和妊娠期糖尿病。

目前，我国糖尿病的发病形势严峻，18岁及以上成人样本中糖尿病患病率为11.6%，患病人数约1.139亿，这使得我国已成为糖尿病第一大国[1]。

随着疾病的进展，较多病人虽联合多种口服降糖药甚至胰岛素干预，仍不能长期良好控制血糖和防治各种慢性并发症，还存在低血糖和体重增加等风险，治疗现状不容乐观。

近年来，干细胞技术的发展，为糖尿病的细胞治疗带来了新的突破口。干细胞具有多向分化的潜能和自我更新能力，理论上可以诱导干细胞分化为胰腺细胞进而通过移植来修复或者替代原来受损的胰岛。

最近，一项新研究使用创新技术将人类干细胞转化为产生胰岛素的β细胞，并“迅速治愈”了患有1型糖尿病的小鼠[2]。

使用干细胞治愈小鼠的1型糖尿病

在1型糖尿病中，错误的自身免疫反应导致免疫系统攻击并破坏胰腺内产生胰岛素的β细胞。先前的研究指出，人类多能干细胞（hPSC）是治疗1型糖尿病的潜在途径[3]。从治疗的角度来看，多能干细胞对于研究人员而言很有吸引力，因为它们可以在实验室培养物中自我更新，并且可以分化为多种细胞类型[4]。

研究人员曾使用人类多能干细胞分化为产生胰岛素的β细胞。但是，它们不能有效地治愈1型糖尿病。

这项新研究的主要研究者为圣路易斯华盛顿大学医学院的医学与生物医学工程学助理教授Jeffrey R. Millman博士，他设法克服了先前的这些障碍。

他解释了迄今为止阻碍科学家进步的挑战。他说：“当您试图将人类干细胞转变为可产生胰岛素的β细胞（或神经元或心脏细胞）时，常见的问题是您还会产生其他不需要的细胞。”

“就β细胞而言，我们可能会获得其他类型的胰腺细胞或肝细胞。”尽管植入这些不必要的细胞或“脱靶”细胞不会造成任何伤害，但他进一步解释说，创建更多的细胞会抵消治疗上有用的细胞数量。他说：“获得的脱靶细胞越多，治疗上相关的细胞就越少。”

“您需要大约十亿个β细胞才能治愈一个糖尿病人。但是，如果您制造的细胞中有四分之一实际上是肝细胞或其他胰腺细胞，而不是需要十亿个细胞，那么您将需要12.5亿个细胞。这使治愈该疾病的难度提高了25％。”

所以，新研究使用了一种创新技术来绕过此问题。研究结果发表在《自然生物技术》杂志上[5]。

先进的干细胞技术

这项新技术的目标是借助细胞骨架或内部“支架”将人类多能干细胞分化为胰腺细胞。细胞骨架是一种结构，可以帮助细胞保持形状并提供机械支持，从而使细胞能够移动，分裂和繁殖。

针对这种结构，研究人员可以创建更少的无关细胞，以及功能更好的β细胞，从而帮助控制血糖。研究人员解释了这种方法的新颖性：“这是一种完全不同的方法，我们的处理方式与以往根本不同。”

干细胞“迅速治愈”严重糖尿病

这项研究从人类多能干细胞分化出来的β细胞“胰岛大小的聚集体”移植到1型糖尿病小鼠中。

作者在论文中写道，这种移植程序“迅速逆转了小鼠中严重的糖尿病”。他们随后强调说，新的干细胞疗法“可以迅速治愈小鼠中已有的糖尿病”，并且正常血糖控制维持至少9个月。

Millman 博士强调，“我们能够制造出更多的β细胞，这些细胞在小鼠体内的功能更好，其中一些可以治愈超过一年。”

但是，研究人员还解释说，在这项研究投入临床试验之前，还需要更多的深入研究。

临床研究进展

从上述的实验结果可知，干细胞对小鼠的糖尿病治疗具有很好的疗效，那么，对于干细胞治疗糖尿病都有哪些临床案例呢？

截止2月，在美国国立卫生研究院的最大临床试验注册库http://clinicaltrials.gov网站上注册的有关干细胞治疗糖尿病的临床研究项目有211项。涉及到的干细胞主要有：间充质干细胞、胚胎干细胞、诱导多能干细胞等。

近年来，间充质干细胞以其易制备、高活性以及突出的免疫调节功能受到了越来越多的关注。间充质干细胞也被证实在糖尿病的治疗中发挥降糖及改善胰岛素抵抗的作用。

在国内，，山东潍坊医学院附属医院中心实验室的研究者对6例2型糖尿病病人进行了间充质干细胞移植，并开展了至少24个月的随访。经过治疗后，6例病人的空腹血糖和餐后2h血糖水平均变得相对稳定，且在整个治疗过程中均未发生任何即发或迟发性不良反应[6]。

，南京军区福州总院内分泌科的研究者对接受传统治疗效果较差的2型糖尿病病人，采用人脐带间充质干细胞移植治疗联合GLP-1受体激动剂利拉鲁肽的治疗方法，结果发现，通过治疗后病人的胰岛功能能更好地恢复，进而缓解了高血糖症状[7]。

在国外，印度研究团队发表了使用骨髓间充质干细胞治疗2型糖尿病的试验结果[8]。对10例2型糖尿病患者接受骨髓间充质干细胞治疗，经过治疗后，7例患者外源性胰岛素用量减少了75%（其中3例停用外源性胰岛素）。，该研究者再次对11例2型糖尿病骨髓间充质干细胞治疗，其中9例胰岛素减量50%，胰岛素用量平均减少了66.7%（对照组减少32.1%）。

，瑞典团队将20名新确诊的成年1型糖尿病患者随机分为两组，分别作为间充质干细胞治疗组给予自体间充质干细胞移植加胰岛素治疗，而对照组只给予胰岛素治疗，跟踪研究一年进行混合餐糖耐量实验，发现对照组血浆C肽水平明显下降，而治疗组未出现下降，甚至有上升，且研究期间间充质干细胞治疗组未出现明显的副作用[9]。

另外，发表的一项研究将30名糖尿病病史长于5年、服用3倍口服抗糖尿病药物无效的患者随机分为3组，其中两个治疗组分别用自体骨髓来源间充质干细胞和自体骨髓来源单核细胞移植治疗，同时试验设置了对照组。12个月后，骨髓来源间充质干细胞治疗组中6个患者稳定血糖所需的胰岛素下降了50%以上，而对照组胰岛素使用量没有下降，此研究表明间充质干细胞对糖尿病具有较好的治疗效果[10]。

展望

干细胞可以对失衡的免疫系统进行调节，还能分化为胰岛样分泌细胞，从而为糖尿病治愈提供了可能，为糖尿病患者点燃了新的希望，为未来彻底治愈糖尿病提供了一种新模式、新思路，也为研究人员及医生提供了糖尿病治疗的新的突破口。相信在不久的将来，应用干细胞治愈糖尿病不再是梦！

参考文献：

[1]周晶晶, 王一然, 王奇金. 2型糖尿病细胞治疗研究进展%Research progress of cell therapy in type 2 diabetes mellitus[J]. 药学服务与研究, , 017(004):241-244,304.

/details/detail.do?_type=perio&id=yxfwyyj04001

[2]Type 1 diabetes cured in mice using stem cells

/articles/type-1-diabetes-cured-in-mice-using-stem-cells

[3]Development of an Encapsulated Stem Cell-Based Therapy for Diabetes https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6329003/

[4]Pluripotent Stem Cells

/topics/engineering/pluripotent-stem-cells

[5]Targeting the cytoskeleton to direct pancreatic differentiation of human pluripotent stem cells

/articles/s41587-020-0430-6

[6]Guan L , Guan H , Li H , et al. Therapeutic efficacy of umbilical cord-derived mesenchymal stem cells in patients with type 2 diabetes[J]. Experimental and Therapeutic Medicine, . https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26136869

[7]Chen P , Huang Q , Xu X J , et al. [The effect of liraglutide in combination with human umbilical cord mesenchymal stem cells treatment on glucose metabolism and β cell function in type 2 diabetes mellitus][J]. Zhonghua Nei Ke Za Zhi, , 55(5):349. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27143183

[8]Efficacy of Autologous Bone Marrow–Derived Stem Cell Transplantation in Patients With Type 2 Diabetes Mellitus[J]. Stem Cells and Development, , 18(10):1407-1416. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19686048

[9]Schwarcz, Erik, Le, et al. Preserved beta-Cell Function in Type 1 Diabetes by Mesenchymal Stromal Cells[J]. Diabetes: A Journal of the American Diabetes Association, .

/content/diabetes/64/2/587.full.pdf

[10]Bhansali S , Dutta P , Kumar V , et al. Efficacy of Autologous Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cell and Mononuclear Cell Transplantation in Type 2 Diabetes Mellitus: A Randomized, Placebo-Controlled Comparative Study[J]. Stem Cells and Development, , 26(7):471-481.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28006991

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