中科西部幹細胞研究院: 間充質幹細胞治療糖尿病——保護胰島功能!

近年來，間充質幹細胞被廣泛應用到糖尿病的治療研究專案中，並取得了積極的臨床效果。關於間充質幹細胞治療糖尿病的機制，日前《幹細胞轉化醫學》雜誌上的研究表明，間充質幹細胞可以改善胰島的功能，並起到保護的作用。這為人們進一步瞭解間充質幹細胞治療糖尿病提供了科學依據。

1型糖尿病與胰島移植

1型糖尿病原名胰島素依賴型糖尿病，是一種自身免疫性疾病，多發生在兒童和青少年，也可發生於各種年齡。在胰島素被發現之前，1型糖尿病是一種致命的代謝疾病，現在，患有1型糖尿病的人仍然依賴於每天使用外源性胰島素來生存。

1型糖尿病的單細胞病理，使其成為細胞替代治療的一個潛在適應症，而胰島移植是原發性β細胞的唯一來源，為傳統的胰島素治療提供了一個長期的替代方案。

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胰島移植是一種新興的治療1型糖尿病的方法，它可以在生理水平控制血糖，還可以降低急性低血糖發作。然而，目前的胰島移植方案受到隔離過程、培養期和移植後胰島功能活力迅速下降的限制。這很大程度上是由於β細胞缺氧和炎症的有害影響所致。

間充質幹細胞提高胰島功能活性

研究發現，提高胰島功能活力的一個實驗策略是與間充質幹細胞共培養或共移植。大量研究表明，間充質幹細胞具有改善胰島生存和胰島素分泌功能的能力，其再生和抗炎症特性已經推動了大量關於其作為移植治療佐劑的潛在用途的研究［3］。

圖片來自文獻1

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間充質幹細胞透過分泌因子和細胞接觸依賴機制來調節和抑制先天和適應性免疫細胞，並透過分泌抗炎細胞因子來減輕炎症反應。間充質幹細胞分泌產物包括一系列血管生成生長因子、細胞外基質蛋白和抗凋亡因子。

這種廣泛的功能使間充質幹細胞成為在惡劣移植環境中支援和保護細胞的有吸引力的候選者。

間充質幹細胞改善胰島功能的途徑

胰島暴露於急性缺氧或炎症細胞因子的環境中，會發生細胞凋亡和葡萄糖刺激的胰島素分泌迅速下降。胰島與間充質幹細胞或間充質幹細胞條件培養基共培養可以保護胰島免受這些有害因素的影響。這些保護作用主要是基於，間充質幹細胞與胰島共移植時提供了免疫調節和結構支援，間充質幹細胞還可能透過功能性線粒體的物理轉移來支援分泌功能，特別是對代謝受損的β細胞。

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間充質幹細胞有三種改善臨床胰島移植功能的途徑：

01

移植前用間充質幹細胞來源的可溶性分泌物，可以保護胰島免受缺氧和炎症損傷

02

移植後用間充質幹細胞衍生的可溶性因子抑制宿主的固有免疫和炎症反應；

03

移植前供體細胞或含有細胞外囊泡（ev）的線粒體轉移到功能受損的β細胞

小結

目前，臨床上關於間充質幹細胞對胰島移植的保護作用的研究及應用還比較少，國內有研究利用該作用機制來治療2型糖尿病，美國科研團隊採用PROCHYMAL®（人類成體幹細胞）來治療新診斷的1型糖尿病（T1DM）。

未來，瞭解間充質幹細胞如何對胰島細胞發揮作用，可以幫助我們開發體外預處理方案，在無細胞系統中複製間充質幹細胞的一些有益作用。同時，瞭解間充質幹細胞如何保護β細胞免受缺氧和炎症的有害影響，將有助於更好地保護胰島移植治療1型糖尿病。相信未來，間充質幹細胞治療糖尿病的潛在益處將為更多的人所知。