干細胞技術(shù)治療I型糖尿病的前景分析

摘要：糖尿病是一種代謝性疾病，其屬性指標為患者的高血糖。干細胞技術(shù)有望治療I型糖尿病的消息給糖尿病患者帶來了福音。當下較為理想的治療方法就是經(jīng)由外源性的干細胞移植使胰島B細胞再生，即干細胞在體外通過一定條件的培養(yǎng)誘導下分化為具有內(nèi)分泌功能的胰島B細胞。本文通過查閱相關(guān)文獻，介紹了相關(guān)細胞治療和組織工程技術(shù)，針對該干細胞移植實驗過程進行簡要闡述，通過實驗數(shù)據(jù)對該技術(shù)進行評價分析，同時討論了有助于配合治療該疾病的方法。

關(guān)鍵詞：干細胞; ?I型糖尿病; ?胰島B細胞; ?干細胞移植; ?干細胞分化

1 I型糖尿病

糖尿病作為一個代謝性疾病，其屬性指標為血糖高。胰島素分泌缺陷及胰島素生物活性作用受到損害可導致高血糖這一癥狀。長期血糖高的患病者，體內(nèi)的組織器官會產(chǎn)生不同程度的損傷。主要表現(xiàn)在眼底病變、腎功能障礙、表現(xiàn)在神經(jīng)以及心臟血管上的慢性損傷等。

胰島素依賴型糖尿病，主要發(fā)病人群為18歲以下的青少年。病理作用發(fā)作迅速，患者體內(nèi)胰島素的生成量處于絕對缺乏狀態(tài)，容易發(fā)生酮癥酸中毒?；颊咧荒芡ㄟ^外界輸注胰島素進入體內(nèi)才可緩解高血糖癥狀，若不及時輸注將對患者造成嚴重威脅甚至生命危險。

2 細胞治療和組織工程

隨著現(xiàn)代生物科技的發(fā)展，越來越多的細胞治療和組織工程學方法被用于各種疾病的治療。例如基于樹狀細胞的疫苗、干細胞的療法、人工皮膚、再生骨等都已經(jīng)被嘗試用于臨床研究，它們將細胞學、工程學和材料學的應用相結(jié)合，來修復或替換部分或全部組織。通常需要一個載體或遞送系統(tǒng)來幫助實現(xiàn)其功能。載體和遞送系統(tǒng)的研究就屬于藥劑學和藥物遞送的范疇，它包括材料的選擇、處方和工藝參數(shù)的化優(yōu)、保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性等從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量和在體內(nèi)的療效。此外，還需加入一些生物活性物質(zhì)如生長因子等來促進細胞的分化和增殖。如何以一種理想的釋藥方式（即起效時間以及持續(xù)時間）將一定濃度的生長因子送到體內(nèi)，是應用這些治療手段時須考慮的關(guān)鍵因素。

在此基礎(chǔ)上，干細胞治療正發(fā)展成為一種可行的治療I型糖尿病的方式和途徑。

3 干細胞治療

3.1 干細胞療法的定義

干細胞不但可以維持其原有的未分化狀態(tài)，而且具有進行多個方向分化與自我復制的功能。間充質(zhì)干細胞（MSCs）是再生醫(yī)學領(lǐng)域使用的最多的一類干細胞。MSCs可以進行多向分化、自我復制更新以及分泌相關(guān)因子來修復再生受損的組織器官。

臨床試驗發(fā)現(xiàn)：MSCs在體內(nèi)或相關(guān)誘導環(huán)境中，可促使分化成為胰島B細胞。與此同時巨噬細胞M1轉(zhuǎn)化成巨噬細胞M2，從此有效促進胰島再生并且修補機體對胰島素的抵抗，使胰島和B細胞數(shù)目再生。干細胞治療技術(shù)可以改善胰島環(huán)境，促進胰島A、B細胞進行轉(zhuǎn)化，達到修復損傷胰島，治療糖尿病的目的。

3.2 干細胞療法的過程

研究者以二十二例糖尿病患者為受試對象，他們的空腹血糖值高于7.0mmol/L，糖化血紅蛋白水平也高于7%。表明這批受試者近三個月的平均血糖增高。對所有受試對象進行2次干細胞移植，移植方式為1次靜脈內(nèi)注射和1次胰腺內(nèi)腔內(nèi)（導管）注射。隨后進行耐受性測試，測試周期為術(shù)后的第1個月，第3個月，第6個月和第12個月。

耐受性測試的主要相關(guān)指標是糖化血紅蛋白水平和空腹血清C肽水平的變化。次要指標包括：①空腹即餐后血糖變化情況;②炎癥標志物;③胰島素需求量;④T淋巴細胞計數(shù)。

3.3 干細胞療法的結(jié)果

空腹血糖情況在注射后大致呈現(xiàn)下降趨勢，受試者血糖穩(wěn)定在7.18 mmol/L ，波動幅度為±1.8mmol/L;干細胞移植后1個月，餐后2小時的口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）顯示大幅度降低，不同時間點略有波動。

空腹血清C肽水平和β細胞功能在注射后的首月內(nèi)下降，而后逐月上升。在注射后的第6個月達到最大值，6個月后又略有下降。β細胞功能的HOMA-2B模型評估結(jié)果亦顯著增加。

77.2%的患者移植后胰島素的注射量逐漸減少，22.7%的受試者的注射量減少多于50%;其中1位受試者在干細胞移植3個月后可不再依靠注射胰島素降低血糖，而通過飲食和運動搭配干預血糖，且控制良好。

CD3+，CD4+和CD8+T淋巴細胞數(shù)量下降;IL-6、IL-1β、TNF-α三種相關(guān)因子的血清水平顯著降低，IL-10水平上調(diào)。

總之，糖水平和糖化血紅蛋白水平顯著降低，全身性炎癥和T淋巴細胞計數(shù)減少的標志物。安全性評估通過，并未發(fā)生與干細胞移植相關(guān)的主要不良反應。

3.4 干細胞療法的優(yōu)點

有效改善血糖狀況

明顯緩解并發(fā)癥

部分患者術(shù)后可不再注射胰島素

效果穩(wěn)定，無不良反應

患者c肽水平和調(diào)節(jié)性t細胞水平提高

手術(shù)創(chuàng)傷小、手術(shù)時間少、效果良好、降低并發(fā)癥發(fā)病率

4 干細胞治療的現(xiàn)狀反思

國內(nèi)醫(yī)師對干細胞移植技術(shù)進行了積極研究。中華醫(yī)學會糖尿病學分會官方宣布，將會進一步探索該技術(shù)的臨床應用。

糖尿病的起因與干細胞生物學相關(guān)聯(lián)，其特性較為復雜。治療需要同糖尿病病理進行組建包括干細胞、免疫學等涵蓋多學科專家的綜合性研究隊伍。

只有通過多學科交叉研究、大樣本的臨床實驗和深入的機理探討，才能真正確認此治療方案有效（經(jīng)由外源性的干細胞移植使胰島B細胞再生，即干細胞在體外通過一定條件的培養(yǎng)誘導下分化為具有內(nèi)分泌功能的胰島B細胞）。干細胞移植對患者的代謝控制以及β細胞功能恢復起一定效用。

5 對I型糖尿病患者的建議

①飲食控制?？刂浦魇沉?，多吃新鮮蔬菜，攝入適量蛋白質(zhì)。水果盡量在兩餐間吃，量少。糖類物質(zhì)盡量不吃。

②適度運動鍛煉。循序漸進，防止低血糖的突發(fā)。

③嚴格進行血糖檢測。按照血糖水平來調(diào)整藥物個體化治療方案。

④樹立對糖尿病健康積極的思想意識教育，正確認識糖尿病并且積極配合治療。

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作者簡介：

孫世偉，2001年，黑龍江省哈爾濱市人，就讀于河北農(nóng)業(yè)大學渤海校區(qū)，制藥工程專業(yè)。