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什么是干細胞治療糖尿病,距離我們還有多遠

摘要:糖尿病的病因比較復(fù)雜,通俗地講是胰島細胞罷工或者怠工。針對此根本病因,采用干細胞移植重建胰島細胞功能的方式治療糖尿病,使消極怠工的胰島細胞恢復(fù)功能,是迄今人們認為的最理想的糖尿病治療模式。

新出生的孩子就像一張白紙,在父母的精心培養(yǎng)下,可以向各種方向發(fā)展。

干細胞就像新出生的嬰兒,可以向多種方向分化,轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞣N各樣的細胞,將干細胞用于糖尿病的治療是一種理想的方式。

什么是干細胞治療

糖尿病的病因比較復(fù)雜,通俗地講是胰島細胞罷工或者怠工,使得分泌胰島素減少,或者是胰島素的作用減弱,就像刀變鈍了一般,不能有效地降低血糖。

針對此根本病因,采用干細胞移植重建胰島細胞功能的方式治療糖尿病,使消極怠工的胰島細胞恢復(fù)功能,是迄今人們認為的最理想的糖尿病治療模式。

干細胞直接移植

新生兒出生時都有臍帶,而臍帶血中含有豐富的干細胞,同時由于臍帶干細胞的免疫排斥效果較弱,因而移植成功率較高。移植后不僅可促進胰島再生,同時還可以像修理工一樣修復(fù)損傷的胰島細胞。

臍帶血來源豐富,胎盤的過濾保護作用也使其比循環(huán)血液中的干細胞更加純凈。因此,臍帶血和臍帶基質(zhì)干細胞一直成為治療糖尿病最具前景的研究方向。

科學(xué)家將臍帶中的干細胞誘導(dǎo)成為胰島B細胞,將其移植到糖尿病動物身上,已經(jīng)取得了良好的效果,糖尿病患者進行臍帶干細胞移植也取得了同樣的效果。目前這種方法還存在一些局限。

由于1型糖尿病是一種自身免疫性疾病,通俗地講就是自己的免疫細胞攻擊自己的B細胞。

雖然臍帶血干細胞免疫原性比較弱,也就是說受攻擊的可能性比較小,但仍存在被自己的免疫細胞攻擊的可能,導(dǎo)致移植的細胞被排斥掉,同時有可能加重自身的胰島B細胞破壞。

骨髓是一種造血器官,里面含有大量的干細胞,可以分化為多種細胞。采集骨髓干細胞僅需對患者本人進行骨髓穿刺,進行體外培養(yǎng),可作為B細胞的很好的來源。

移植的骨髓干細胞可以分泌大量的細胞因子,促進受損的胰島B細胞再生和修復(fù),并且骨髓干細胞可分化為血管細胞,為胰腺提供新的營養(yǎng)微環(huán)境,促進干細胞分化為胰島B細胞。

近年來很多此類研究在糖尿病動物和糖尿病臨床試驗中取得了良好的效果。

干細胞誘導(dǎo)成為胰島細胞后移植

干細胞具有向多種細胞分化的能力,在一定的條件下可以分化為胰島B細胞??茖W(xué)家對多種干細胞采用不同的方法培養(yǎng)或進行基因修飾,將干細胞轉(zhuǎn)變?yōu)橐葝uB細胞,再將這些經(jīng)過轉(zhuǎn)化的B細胞移植到糖尿病小鼠體內(nèi),調(diào)節(jié)小鼠的血糖。

這種方法通過補充已損傷的B細胞并發(fā)揮胰島功能,在一定程度上控制血糖,成為治療糖尿病的有效方法。

干細胞的免疫調(diào)節(jié)法

無論是1型糖尿病還是2型糖尿病,均存在免疫系統(tǒng)紊亂,而干細胞具有免疫調(diào)節(jié)的功能,這使得干細胞除了直接轉(zhuǎn)化為B細胞外,還通過免疫調(diào)節(jié)劑來治療糖尿病。

目前已經(jīng)應(yīng)用于臨床的有體外干細胞教育器。研究人員利用臍血中干細胞的免疫調(diào)節(jié)功能,將其與糖尿病患者失衡的免疫細胞一起,在干細胞教育器進行“教育”,然后將“教育”好的免疫細胞回輸?shù)交颊唧w內(nèi)。

目前有中國和西班牙的學(xué)者應(yīng)用此方法,對1型和2型糖尿病患者進行了臨床研究。

研究中15名1型糖尿病患者應(yīng)用干細胞教育器進行治療,胰島功能明顯恢復(fù),改善了血糖控制,降低了糖化血紅蛋白水平。

對36名2型糖尿病患者的臨床研究中發(fā)現(xiàn),治療后患者的胰島素敏感性增強,糖化血紅蛋白降低,胰島功能明顯恢復(fù)。

組織工程材料移植

將胰島細胞放置在一個“溫暖的家”中,這個“家”由許多小泡組成,身體對它的免疫排斥作用較低。關(guān)于“家”的建筑材料,研究最多的是從天然海藻中提取的海藻酸鹽水凝膠材料。

采用海藻酸鹽包埋胰島細胞,對1型糖尿病患者進行移植,可降低患者的血糖水平,減少胰島素的使用,并且不發(fā)生排斥反應(yīng)。

然而其長期使用的效果不佳。CercoMedical公司采用將海藻鹽做成紙片樣,每張小紙片放置10萬個胰島細胞,目前正在對1型糖尿病犬進行試驗研究。

預(yù)計皮下埋設(shè)6張這樣的小紙片,就可以解決糖尿病患者使用胰島素的煩惱。

存在的問題及挑戰(zhàn)

干細胞雖然在糖尿病治療中展現(xiàn)了前所未有的希望,但仍然存在很多問題。

第一,干細胞分化為胰島細胞所使用的方法相當復(fù)雜,并且其分泌胰島素的能力較低。如需達到良好的降糖效果,需要的細胞數(shù)量非常龐大。

第二,誘導(dǎo)后的胰島細胞在體內(nèi)能否長期存活,仍是未知數(shù)。

第三,干細胞誘導(dǎo)后的胰島細胞如何與體內(nèi)原有的胰島細胞協(xié)同工作,都是目前尚未解決的難題。

但隨著基因技術(shù)、細胞技術(shù)和材料技術(shù)的進步,干細胞治療糖尿病顯示了燦爛的前景,人類有望在不久的將來突破現(xiàn)有瓶頸,徹底治愈糖尿病。

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