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干细胞治疗2型糖尿病:真的能够改善胰岛β细胞功能吗?

干细胞治疗2型糖尿病,真的能够改善胰岛β细胞功能吗?长期以来,2型糖尿病的治疗大多依赖药物控制血糖或外源性胰岛素补充,但这些方法只能缓解症状,却无法修复受损的β细胞。

随着干细胞技术的不断发展,越来越多研究显示,干细胞治疗不仅有潜力替代或修复受损的β细胞,还能改善胰岛微环境、调节免疫反应,从根本上恢复胰岛功能。难道,这意味着糖尿病治疗正在迈入“修复病因”的新时代,而不再只是被动控制血糖吗?

本文将从科学机制、临床研究和治疗效果等多个角度,带你全面了解干细胞如何助力2型糖尿病患者恢复β细胞功能。

干细胞治疗2型糖尿病:真的能够改善胰岛β细胞功能吗?

干细胞治疗2型糖尿病:真的能够改善胰岛β细胞功能吗?

一、功能衰竭:2型糖尿病久治不愈的症结

要理解干细胞为何能够在2型糖尿病治疗中发挥作用,首先需要明确β细胞功能衰竭的多重机制:

糖脂毒性:长期高血糖和高游离脂肪酸环境对β细胞有直接毒性,不仅抑制胰岛素基因表达,还可诱导细胞凋亡,逐步削弱胰岛功能。

炎症攻击:2型糖尿病被视为一种慢性炎症性疾病,胰岛组织中浸润大量炎症细胞,并释放多种炎症因子,这些因素会直接破坏β细胞的结构与功能,加速其失活。

氧化应激:代谢紊乱会导致活性氧(ROS)大量产生,超过细胞自身的清除能力,从而损伤β细胞内线粒体等关键细胞器,使细胞功能进一步下降。

去分化:在持续应激下,部分成熟β细胞可能“退化”为不成熟前体细胞或其他内分泌细胞类型,丧失胰岛素分泌能力。

这些因素交织作用,导致β细胞数量锐减、功能失活。因此,任何旨在逆转糖尿病的疗法,都必须正面应对β细胞衰竭的核心问题。

二、修复与再生:干细胞治疗如何靶向拯救β细胞

干细胞疗法并非简单地替代胰岛素,而是通过多重机制,为受损的胰岛β细胞创造一个再生的微环境。[1]

1.分化与再生:某些类型的干细胞,如诱导多能干细胞(iPSCs)和间充质干细胞(MSCs),可以在特定条件下分化为功能性胰岛β细胞,替代受损或凋亡的β细胞。这些再生的β细胞能够感知血糖变化,自动分泌胰岛素,实现生理性血糖调控。

2.旁分泌作用:干细胞能够释放多种生物活性因子,包括生长因子、抗炎分子和血管保护蛋白。这些因子可以改善胰岛微环境,减少炎症反应,促进原有β细胞存活和功能恢复,从而增强整体胰岛功能。

3.免疫调节与抗炎:对于2型糖尿病,慢性低度炎症会损伤β细胞。干细胞能够调节T细胞和巨噬细胞活性,抑制炎症因子释放,减轻胰岛慢性炎症,保护β细胞免受进一步损伤。

通过以上机制,干细胞不仅能够直接补充β细胞数量,还能改善其生理功能,为2型糖尿病的根本性治疗提供了新的可能。

三、 临床证据:从指标改善到“功能性治愈”

自体干细胞再生胰岛:功能性治愈2型糖尿病β细胞损伤的里程碑案例

2024年4月30日,海军军医大学上海长征医院和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的研究团队在权威杂志《细胞发现》在线发表了一篇关于《利用个性化内胚层干细胞来源的胰岛组织治疗胰岛功能受损的2型糖尿病患者》的临床研究成果。[2]

这是国际上首次利用干细胞来源的自体再生胰岛移植,成功治愈胰岛功能严重受损糖尿病的病例报道。目前该患者已彻底脱离胰岛素长达33个月。   

利用个性化内胚层干细胞来源的胰岛组织治疗胰岛功能受损的2型糖尿病患者

该项技术的首例受益者59岁,有25年2型糖尿病病史,并发展为终末期糖尿病肾病(尿毒症),2017年6月出现终末期糖尿病肾病并接受肾移植。2021年7月19日,由于对低血糖的担忧以及考虑血糖控制不佳对供体肾脏长期生存的不利影响,该患者在上海长征医院接受了自体再生胰岛移植治疗。

1.血糖控制得到改善

移植后第2周,患者血糖指标出现明显改善:

  • MAGE(血糖波动幅度)从5.50mmol/L 降至3.60mmol/L
  • TITR(目标血糖时间占比)从56.7%提升至77.8%

混合餐耐量试验(MMTT)显示,术后空腹血糖稳定,餐后血糖显著下降;糖化血红蛋白(HbA1c)从 6.6%降至5.5%(第85周),进一步降至4.6%(第113周)。整个116周随访期内未发生低血糖或严重高血糖事件,显示血糖调控稳定且安全。(图1)

图1:2 型糖尿病患者自体E型胰岛移植的临床前研究和临床结果。
图1:2 型糖尿病患者自体E型胰岛移植的临床前研究和临床结果。

2.胰岛素需求逐渐减少

胰岛素需求逐渐减少,直至第11周末完全停药,口服抗糖尿病药物从第44周开始逐渐减少,并在第48周(阿卡波糖)和第56周(二甲双胍)停药。(图1h)

3.空腹C肽水平显著升高

空腹C肽水平术后较术前增加3倍,表明内源性胰岛素分泌明显增强。MMTT结果显示,C肽和胰岛素分泌量显著提升,AUC分析进一步确认了胰岛β细胞功能的实质性改善。 (图1k)

4.安全性良好

随访116周,上腹部MRI及血清肿瘤相关抗原标志物检测均未发现肿瘤形成,治疗期间出现的不良反应包括:

  • 4~8周内出现暂时性腹胀、食欲减退,服用甲硫酰三氯后可缓解;
  • 体重下降<5%(由80kg降至76kg),且可恢复。

总结:该案例明确显示,自体干细胞再生胰岛移植不仅能够显著改善血糖控制,减少胰岛素依赖,更能恢复和增强胰岛β细胞功能,为长期受2型糖尿病困扰的患者提供了切实可行的治疗方案,同时保持良好的安全性。

异体干细胞CELZ‑201:改善晚期2型糖尿病β细胞功能的临床验证

2025年2月11日,美国再生医学解决方案的临床阶段生物技术公司Creative Medical Technology Holdings, Inc.宣布,其AlloStem™(CELZ-201)治疗晚期2型糖尿病的试点研究取得了令人鼓舞的一年随访数据。[3]

CELZ-201是该公司开发的一种即用型通用且专有的同种异体(供体)干细胞产品。

创新医疗技术公司报告AlloStem™ 2型糖尿病项目一年来取得积极成果
CELZ-201 疗效显著,未观察到严重不良反应

该试点研究共纳入 20名晚期2型糖尿病患者,其中10名接受CELZ‑201干细胞治疗,10名接受优化药物治疗作为对照。研究重点评估了血糖控制、胰岛素需求量以及安全性。

结果显示,接受CELZ‑201治疗的患者总体有效率达到80%,表现为:

  • 胰岛素依赖显著下降:部分患者在随访期间减少甚至停用胰岛素剂量。
  • 血糖控制稳定:HbA1c水平维持在目标范围内,显示干细胞疗法对血糖的长期调节作用。
  • β细胞功能改善:干细胞治疗组的内源性胰岛素分泌增强,提示β细胞活性恢复。
  • 安全性良好:研究期间未报告严重不良反应,显示CELZ‑201的临床安全性可靠。

这项研究验证了异体干细胞疗法在2型糖尿病治疗中改善β细胞的潜力,为无法通过传统药物充分控制血糖的患者提供了一种全新的治疗选择,同时也为未来大规模临床研究奠定了基础。

四、干细胞治疗2型糖尿病胰岛β细胞的疗效总结

从上面临床案例来看,干细胞治疗2型糖尿病主要有以下疗效特点:

  1. 改善β细胞功能:内源性胰岛素分泌明显增强,C肽水平升高,β细胞活性恢复。
  2. 血糖控制稳定:HbA1c下降,血糖波动减小,低血糖或高血糖事件减少。
  3. 降低药物依赖:部分患者可逐步减少或停用胰岛素和口服降糖药。
  4. 安全性良好:短期和中期随访均未出现严重不良反应。

干细胞治疗不仅改善血糖指标,更直接修复和增强胰岛β细胞功能,为2型糖尿病提供了一种潜在根治性治疗方案。

结语

干细胞疗法确实有助于改善2型糖尿病患者的胰岛β细胞功能。通过分化、旁分泌和免疫调节等多重机制,干细胞不仅能恢复β细胞数量和分泌功能,还能改善微环境,延缓疾病进展。

尽管仍处于研究和临床探索阶段,但已有多项临床试验和案例证明了其潜力,为糖尿病治疗开辟了全新的方向。

参考资料:

[1]Maxwell KG, Millman JR. Applications of iPSC-derived beta cells from patients with diabetes. Cell Rep Med. 2021 Apr 20;2(4):100238. doi: 10.1016/j.xcrm.2021.100238. PMID: 33948571; PMCID: PMC8080107.

[2]Wu, J., Li, T., Guo, M. et al. Treating a type 2 diabetic patient with impaired pancreatic islet function by personalized endoderm stem cell-derived islet tissue. Cell Discov 10, 45 (2024). https://doi.org/10.1038/s41421-024-00662-3

[3]https://www.globenewswire.com/news-release/2025/02/11/3024280/0/en/Creative-Medical-Technology-Reports-Positive-One-Year-Results-for-AlloStem-Type-2-Diabetes-Program.html

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