山东翰康医学科技集团有限公司

间充质干细胞治疗2型糖尿病的免疫调节机理

2024-08-19 点击量：1024

● 　 ● 　●

全世界有4.63亿成年人 (每11人中就有1人) 患有糖尿病，预计到2045年，这一数字将达到7亿。每年有420万人死于糖尿病，我国有近1.3亿糖尿病患者。1型糖尿病占全球糖尿病病例的大约10％， 2型糖尿病占90%左右。生活方式的改变和药物治疗都是治疗2型糖尿病的有效方法，已经有很多奇迹产生。

3月10日，在CCTV12的《生命线》栏目中，中国人民解放军总医院第一医学中心内分泌科主任母义明表示，在干细胞治疗糖尿病方面已经有了大量的研究。已经清楚了干细胞治疗糖尿病是通过什么途径，未来我们会做得更好。

-01-

间充质干细胞治疗糖尿病的两大策略

间充质干细胞，作用是调节免疫功能，保护患者体内的β细胞，改善胰岛环境，从而减轻糖尿病症状。

间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）既能够支持、保护β细胞，可能还是β细胞的来源之一。间充质干细胞移植对2型糖尿病（T2D）患者有效，但其在1型糖尿病（T1D）患者中的疗效还存在争议，因为间充质干细胞在体外分化为功能性β细胞的能力较差，且在体内没有发生转分化。

-02-

间充质干细胞治疗糖尿病的重点事件

时间	具体事件内容
1968年	Friedenstein 教授首次证实了骨髓中存在间充质干细胞，并通过贴壁法将骨髓间充质干细胞在体外进行分离培养。
1991年	McElreavey 等首次从脐带华通氏胶中培养出间充质干细胞，由于当时认识受限，称“成纤维细胞样细胞”，Arnold Caplan 教授将 MSCs 命名为间充质干细胞。
1995年	Arnold Caplan 教授从恶性血液病患者骨髓中分离培养间充质干细胞后进行回输，这是首次使用间充质干细胞治疗人类疾病。
1999年	Pittenger 首次证明间充质干细胞在体外同时具有向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞分化的能力。
2002- 2003年	Bartholomew 教授和 Di Nicola 教授证明了间充质干细胞有强大的免疫抑制能力。 Le Blanc 教授发现间充质干细胞具有低免疫原性，在异体或跨物种使用，均不易引起免疫排斥反应。
2006年	国际细胞治疗协会 (ISCT) 规范了间充质干细胞的定义，即全球范围的最低鉴定标准。
2011年	韩国食品药品管理局准许由 FCB-Pharmicell 公司开发的急性心肌梗死药物 Hearticellgram-AMI 在韩国上市，成为世界首例干细胞治疗药物。
2012年	欧美首个干细胞治疗药物 Prochymal 被加拿大卫生部批准上市，由 Osiris公司申报用于移植物抗宿主病。
2015年	Yunting Zhou 基础研究证实脐带间充质干细胞通过抗凋亡机制促进胰岛 β细胞的存活。
2016年	Zongyan Xie 基础研究证明脐带间充质干细胞可以诱导巨噬细胞向 M2 型极化，缓解胰岛素抵抗。 Hongmei Xu 教授临床研究研究表明，输注脐带间充质干细胞可改善胰细胞的功能并降低糖尿病并发症的发生率。
2018年	中国国家食品药品监督管理总局 (CFDA) 重新放开细胞产品的注册申请。
2021年	朱大龙教授团队研究证实脐带间充质干细胞治疗保护糖尿病患者的胰岛 β 细胞功能，并使部分患者3-12个月内保持不使用胰岛素。
2023年	母义明教授团队临床研究表明通过静脉输注脐带间充质干细胞是一种安全有效的方法，可以减少外源性胰岛素需求，缓解2型糖尿病患者的胰岛素抵抗。

-03-

间充质干细胞治疗糖尿病的机理

1.脐带间充质干细胞（UC-MSCs ）改善胰岛素抵抗

全身炎症是2型糖尿病等相关代谢性疾病的常见病理状态，其特征为在疾病过程中持续性出现慢性轻微炎症，与胰岛素抵抗相关的全身性炎症被认为在2型糖尿病的发病机制中起着核心作用。因此，改善胰岛素抵抗对于延缓2型糖尿病进展具有重要意义。

UC-MSCs)在炎症微环境中的作用机制

总之，UC-MSCs 具有改善系统性炎症和恢复免疫微环境稳态的强大能力，能够逆转2型糖尿病引起的促炎因子的表达并促进表皮生长因子和白细胞介素 10 的释放，抑制 NLRP3 炎症小体激活，促进巨噬细胞向M2型极化，改善组织炎症反应升高的现象可能代表着免疫功能正常化到平衡状态，从而减少全身炎症反应，减轻靶器官的胰岛素抵抗，改善 2型糖尿病的进展。

2.脐带间充质干细胞（UC-MSCs ）改善胰岛β细胞功能

进行性胰岛β细胞功能障碍是2型糖尿病的另一主要特征，且同与胰岛内M1型巨噬细胞的浸润密切相关。

保护胰岛β细胞功能是延缓2型糖尿病进展的关键，大量研究发现胰岛内的巨噬细胞会影响β细胞功能、增殖和凋亡。在正常生理条件下，巨噬细胞会在胰岛内持续存在并为β细胞发育和维持胰岛稳态提供适宜的微环境。

UC-MSCs改善胰岛 β 细胞功能的作用机制

UC-MSCs可通过改善2型糖尿病免疫微环境，促进巨噬细胞M2型极化、抑制胰岛β细胞凋亡和抑制胰岛β细胞去分化等途径对胰岛β细胞起到保护、修复和再生等作用，从而改善胰岛β细胞功能及葡萄糖代谢，有效控制2型糖尿病的血糖水平。

-04-

一点思考

目前UC-MSCs的临床试验，一般是静脉给药。治疗作用机制：通过间接方式支持胰岛的健康和生存（即改善胰岛微环境和调节免疫），有益作用是通过减轻炎症来实现的。间充质干细胞治疗2型糖尿病临床试验，可有效降低血糖水平、减少外源的胰岛素使用剂量，但疗效并未达到预期且不持续。那么，间充质干细胞静脉注射是治疗2型糖尿病的理想选择吗？