我國科學家在干細胞治療糖尿病研究中取得重要進展
2022年2月4日，我國科學家在干細胞治療糖尿病研究中獲得重要進展[1]。由北京大學鄧宏魁研究團隊、中國醫(yī)學科學院彭小忠研究團隊和天津市第一中心醫(yī)院沈中陽研究團隊合作，在原有工作基礎(chǔ)上進一步優(yōu)化和改進了人多能干細胞向胰島細胞的分化制備方案，獲得了功能成熟的人多能干細胞分化來源的胰島細胞，解決了高效誘導人多能干細胞（IPS）分化成為功能成熟的胰島細胞的難題，有望在將來成為治愈1型糖尿病更為理想的治療方案。研究團隊利用臨床前期靈長類糖尿病動物模型，系統(tǒng)性評價了IPS來源的胰島移植治療糖尿病的安全性和有效性，為進一步規(guī)范化實施IPS來源的胰島移植治療糖尿病臨床研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。
糖尿病因其高患病率及諸多并發(fā)癥嚴重威脅人類生命健康病耗費大量衛(wèi)生資源。其中，1型糖尿病是一種由參與胰腺β細胞裂解的胰島浸潤性白細胞組成的慢性促炎性自身免疫性疾病，該類型的患者需終身依賴外源性胰島素替代治療[2]。而2型糖尿病的胰島β細胞呈進行性耗竭，該類型的大多數(shù)患者最終需胰島素治療。但外源性注射胰島素并不能完全模擬生理性胰島素分泌模式，長期超大劑量（50U/d）胰島素使用會導致內(nèi)皮細胞增生、粥樣硬化形成等不良反應，使用不當或病情嚴重時容易發(fā)生急性嚴重代謝紊亂。雖然胰島素移植是治療糖尿病的一個較好方法，但可獲得的胰島十分有限，且免疫抑制劑不良反應多，移植物的存活率低，因此其臨床應用受到限制。目前，干細胞作為一類具有自我更新和多向分化潛能的細胞，已成為細胞治療及組織器官再生領(lǐng)域最有前景的種子細胞之一。根據(jù)來源不同，其可分為胚胎干細胞、成體干細胞及誘導多能干細胞。近年來，通過模擬體內(nèi)胰腺發(fā)育各階段的分子調(diào)控過程，研究者已經(jīng)可以在體外利用細胞因子或化學小分子組合將多能干細胞或內(nèi)胚層干細胞誘導為胰腺發(fā)育各階段的前體細胞以及成熟的胰島細胞，這些細胞有望替代器官捐獻胰島實現(xiàn)糖尿病的細胞治療（圖1）。
圖1 糖尿病的不同治療策略[3]
多能干細胞分化的胰島細胞（hPSC-islets）是一種很有前途的糖尿病治療細胞資源。然而，這種治療策略還沒有在生理學上與人類相似的大型動物模型中進行系統(tǒng)的評估。在這篇報告中，研究者們將多能干細胞誘導分化的胰島細胞通過肝門靜脈輸注給非人類靈長類糖尿病動物模型，結(jié)果顯示其可有效恢復動物體內(nèi)內(nèi)源性胰島素的分泌，從而改善血糖控制。數(shù)據(jù)顯示，所有受者的空腹和餐前平均血糖水平顯著降低，并伴有餐后或糖反應性c肽釋放和整體體重增加。值得注意的是，在4只長期隨訪的獼猴中，平均血紅蛋白A1c與峰值相比下降了2%以上，而移植后15周的平均外源性胰島素需求量下降了49%[1]?？偟膩碚f，研究結(jié)果表明了多能干細胞誘導的胰島在臨床前治療糖尿病的可行性，標志著多能干細胞誘導的胰島在臨床轉(zhuǎn)化方面邁出了實質(zhì)性的一步。
參考文獻
[1] Du Y, Liang Z, Wang S, Sun D, Wang X, Liew SY, Lu S, Wu S, Jiang Y, Wang Y, Zhang B, Yu W, Lu Z, Pu Y, Zhang Y, Long H, Xiao S, Liang R, Zhang Z, Guan J, Wang J, Ren H, Wei Y, Zhao J, Sun S, Liu T, Meng G, Wang L, Gu J, Wang T, Liu Y, Li C, Tang C, Shen Z, Peng X, Deng H. Human pluripotent stem-cell-derived islets ameliorate diabetes in non-human primates. Nat Med. 2022 Feb 3.
[2] Sneddon JB, Tang Q, Stock P, Bluestone JA, Roy S, Desai T, Hebrok M. Stem Cell Therapies for Treating Diabetes: Progress and Remaining Challenges. Cell Stem Cell. 2018 Jun 1;22(6):810-823.
[3]Ahmed, O. M. and H. M. Sayed. "Stem Cell Therapies in Regenerative Medicine and Diabetes Mellitus: Advances, Constraints and Future Prospects." 2016.
成都市武侯區(qū)一環(huán)路南一段24號四川大學科技創(chuàng)新中心405號
yhsw33399@163.com
028-85217799
