糖尿病作为一种全球性的慢性疾病,长期以来给患者的生活带来了诸多困扰和不便,严重影响了患者的生活。随着干细胞治疗技术的不断发展和突破,为糖尿病患者带来了新的曙光,本文重点阐述了干细胞治疗如何使糖尿病患者的低血糖时间减少以及代谢指数得到显著改善。
什么是糖尿病
糖尿病是由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损,或两者兼有引起的一组以慢性高血糖为特征的代谢性疾病。长期高血糖可引起多种器官,尤其是眼、肾、心血管及神经系统的损害和功能障碍。
糖尿病主要分为以下几类:
- 1型糖尿病:通常在儿童和青少年时期发病,患者自身免疫系统攻击胰岛β细胞,导致胰岛素分泌绝对不足。患者需要终身注射胰岛素来控制血糖。
- 2型糖尿病:是最常见的糖尿病类型,通常在成年人中发病,尤其是肥胖和缺乏运动的人群。其主要特点是胰岛素抵抗和相对胰岛素分泌不足。
- 妊娠糖尿病:发生在妊娠期间的高血糖状态,通常在妊娠24-28周通过糖耐量试验筛查。大多数妊娠糖尿病患者在分娩后血糖会恢复正常,但未来患2型糖尿病的风险增加。
糖尿病的典型症状包括:
- 多尿:由于高血糖导致肾脏排出大量葡萄糖,同时带走大量水分,引起多尿。
- 多饮:多尿导致体内水分丢失,引起口渴,患者会频繁饮水。
- 多食:尽管食欲增加,但由于胰岛素作用不足,细胞无法有效利用葡萄糖,患者仍感到饥饿。
- 体重下降:由于细胞无法有效利用葡萄糖,身体开始分解脂肪和肌肉来获取能量,导致体重下降。
- 疲劳:高血糖导致细胞能量供应不足,患者常感到疲劳。
- 视力模糊:高血糖可引起晶状体渗透压改变,导致视力模糊。
- 感染频发:高血糖环境有利于细菌和真菌生长,患者容易发生感染,如泌尿系统感染、皮肤感染等。
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最常见的药物治疗存在许多的局限性,许多口服降糖药在使用一段时间后,药效可能会逐渐下降。随着病程进展,胰岛β细胞功能不断衰退,药物的降糖效果会减弱。不同的降糖药物有不同的副作用。双胍类药物是治疗 2 型糖尿病的常用药物,其主要副作用是胃肠道反应,如恶心、呕吐、腹泻等。这些副作用可能会影响患者的生活质量,导致部分患者难以坚持服药。
近年来,干细胞治疗糖尿病作为一种新兴的治疗手段,在糖尿病治疗领域展现出了巨大的潜力,尤其是在减少患者低血糖时间和改善代谢指数方面取得了显著的成果。
干细胞治疗糖尿病:患者低血糖事件减少,代谢指数得到显著的改善
干细胞是一种具有自我更新和多向分化潜能的细胞,在特定的条件下可以分化为胰岛 β 细胞等多种细胞类型。对于糖尿病患者而言,干细胞治疗的主要目标是通过补充或修复受损的胰岛细胞,恢复胰岛素的分泌功能,从而实现对血糖的有效控制。此外,干细胞还具有免疫调节和抗炎作用,能够改善糖尿病患者体内的炎症环境,减少并发症的发生和发展。
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2022年6月20日,伊朗德黑兰 ACECR 鲁瓦扬干细胞生物学与技术研究所在国际期刊《Stem Cell Research and Therapy》上发布了一篇《新诊断的 1 型糖尿病患者的间充质干细胞移植:一项 I/II 期随机安慰剂对照临床试验》的研究结果。
研究结果显示:间充质干细胞移植治疗后显著减少了低血糖发作的次数。MSCs 移植改善了糖化血红蛋白 (HbA1c),将血清细胞因子模式从促炎转变为抗炎,增加了外周血中调节性 T 细胞的数量,并改善了生活质量。
早期移植 MSCs 显著改善了 HbA1c 和 C 肽水平,并将促炎细胞因子转变为抗炎细胞因子。此外,运动与 MSCs 移植相结合可改善血糖和免疫指标。
2023年6月23日,Vertex 在美国糖尿病协会第 83 届科学会议上公布了正在进行的 1/2 期1型糖尿病 VX-880 研究的积极结果。
研究结果显示:接受 VX-880 治疗的两名患者在最后一次输注后至少进行了 12 个月的随访,因此可以评估该研究的主要疗效终点,即在第 90 天至第 12 个月之间消除 SHE,同时降低 HbA1c。这两名患者均符合研究主要终点的标准。根据持续血糖监测,两名患者均显示超过 95% 的血糖控制时间。
B 部分中的另外三名患者均接受了单次输注的 VX-880 完整目标剂量,随访时间为 29 至 90 天,并表现出内源性胰岛素分泌、糖化血红蛋白降低、血糖持续时间改善以及每日外源性胰岛素使用量减少。
2024年10月31日,国际期刊《Cell》报道了首例接受化学诱导多能干细胞来源胰岛(CiPSC 胰岛)自体移植的患者,实验标题为《1 型糖尿病患者腹部前直肌鞘下化学诱导多能干细胞来源的胰岛移植》。
研究结果表示:患者在移植后 75 天开始实现持续的胰岛素独立性。患者的目标血糖范围时间从基线值的 43.18% 增加到移植后第 4 个月的 96.21%,同时伴有糖化血红蛋白下降此后,患者呈现出稳定的血糖控制状态,目标血糖范围时间 >98%,糖化血红蛋白在 5% 左右。 1 年后,临床数据满足所有研究终点,没有出现移植相关异常的迹象。
哪些干细胞可以治疗糖尿病
胚胎干细胞(ESCs)
- 特性:胚胎干细胞来源于早期胚胎,具有发育全能性,可以分化为体内任何类型的细胞 ,包括胰岛 β 细胞。
- 治疗原理:在特定的诱导条件下,ESCs 可分化为能分泌胰岛素的胰岛样细胞团。将这些细胞移植到糖尿病患者体内,有望替代受损的胰岛 β 细胞,恢复胰岛素分泌功能,从而有效降低血糖水平。
诱导多能干细胞(iPSCs)
- 特性:诱导多能干细胞是通过将特定的转录因子导入已分化的体细胞(如皮肤成纤维细胞、外周血单核细胞等)中,使其重编程而获得的一类具有多能性的干细胞 。iPSCs 在形态、基因表达谱、表观遗传修饰状态以及细胞全能性等方面都与 ESCs 非常相似,能够分化为体内各种类型的细胞。
- 治疗原理:同 ESCs 类似,iPSCs 可在体外诱导分化为胰岛 β 细胞或胰岛样细胞团,然后将其移植到糖尿病患者体内,以补充或替代受损的胰岛 β 细胞,从而实现对血糖水平的有效调控。
间充质干细胞(MSCs)
- 特性:间充质干细胞是一类存在于多种组织中的多能干细胞,具有自我更新和多向分化潜能。在适宜的体内或体外环境下,MSCs 可以分化为成骨细胞、软骨细胞、脂肪细胞、肌细胞等多种中胚层来源的细胞。此外,MSCs 还具有独特的免疫调节特性,能够通过分泌多种细胞因子和生长因子,调节免疫系统的功能,抑制过度的免疫反应和炎症反应。
- 治疗原理:免疫调节,糖尿病的发生发展与自身免疫反应密切相关,MSCs 能够分泌多种免疫调节因子;胰岛β细胞修复与再生,MSCs具有多向分化潜能,在特定的诱导条件下,MSCs 可以分化为胰岛样细胞,表达胰岛素、胰高血糖素等胰岛细胞相关的基因和蛋白,并且能够对葡萄糖刺激产生反应,分泌胰岛素;MSCs 还可以通过旁分泌作用,分泌多种细胞因子和生长因子。
总结
综上所述,干细胞治疗糖尿病在减少患者低血糖时间和改善代谢指数方面具有显著的效果,为糖尿病的治疗带来了新的希望。然而,目前的研究仍处于临床阶段,需要进一步的大规模、多中心、长期的临床试验来验证其疗效和安全性。
相信随着科学技术的不断进步和研究的深入开展,干细胞治疗有望成为糖尿病治疗的有效手段,为广大糖尿病患者带来福音。未来的研究方向应聚焦于解决干细胞治疗中的关键问题,探索更加安全、有效、便捷的治疗方案,推动干细胞治疗在糖尿病领域的临床应用和转化医学的发展。
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