干细胞技术治疗I型糖尿病的前景分析

摘要：糖尿病是一种代谢性疾病，其属性指标为患者的高血糖。干细胞技术有望治疗I型糖尿病的消息给糖尿病患者带来了福音。当下较为理想的治疗方法就是经由外源性的干细胞移植使胰岛B细胞再生，即干细胞在体外通过一定条件的培养诱导下分化为具有内分泌功能的胰岛B细胞。本文通过查阅相关文献，介绍了相关细胞治疗和组织工程技术，针对该干细胞移植实验过程进行简要阐述，通过实验数据对该技术进行评价分析，同时讨论了有助于配合治疗该疾病的方法。

关键词：干细胞;  I型糖尿病;  胰岛B细胞;  干细胞移植;  干细胞分化

1 I型糖尿病

糖尿病作为一个代谢性疾病，其属性指标为血糖高。胰岛素分泌缺陷及胰岛素生物活性作用受到损害可导致高血糖这一症状。长期血糖高的患病者，体内的组织器官会产生不同程度的损伤。主要表现在眼底病变、肾功能障碍、表现在神经以及心脏血管上的慢性损伤等。

胰岛素依赖型糖尿病，主要发病人群为18岁以下的青少年。病理作用发作迅速，患者体内胰岛素的生成量处于绝对缺乏状态，容易发生酮症酸中毒。患者只能通过外界输注胰岛素进入体内才可缓解高血糖症状，若不及时输注将对患者造成严重威胁甚至生命危险。

2 细胞治疗和组织工程

随着现代生物科技的发展，越来越多的细胞治疗和组织工程学方法被用于各种疾病的治疗。例如基于树状细胞的疫苗、干细胞的疗法、人工皮肤、再生骨等都已经被尝试用于临床研究，它们将细胞学、工程学和材料学的应用相结合，来修复或替换部分或全部组织。通常需要一个载体或递送系统来帮助实现其功能。载体和递送系统的研究就属于药剂学和药物递送的范畴，它包括材料的选择、处方和工艺参数的化优、保持产品的稳定性等从而确保产品的质量和在体内的疗效。此外，还需加入一些生物活性物质如生长因子等来促进细胞的分化和增殖。如何以一种理想的释药方式（即起效时间以及持续时间）将一定浓度的生长因子送到体内，是应用这些治疗手段时须考虑的关键因素。

在此基础上，干细胞治疗正发展成为一种可行的治疗I型糖尿病的方式和途径。

3 干细胞治疗

3.1 干细胞疗法的定义

干细胞不但可以维持其原有的未分化状态，而且具有进行多个方向分化与自我复制的功能。间充质干细胞（MSCs）是再生医学领域使用的最多的一类干细胞。MSCs可以进行多向分化、自我复制更新以及分泌相关因子来修复再生受损的组织器官。

临床试验发现：MSCs在体内或相关诱导环境中，可促使分化成为胰岛B细胞。与此同时巨噬细胞M1转化成巨噬细胞M2，从此有效促进胰岛再生并且修补机体对胰岛素的抵抗，使胰岛和B细胞数目再生。干细胞治疗技术可以改善胰岛环境，促进胰岛A、B细胞进行转化，达到修复损伤胰岛，治疗糖尿病的目的。

3.2 干细胞疗法的过程

研究者以二十二例糖尿病患者为受试对象，他们的空腹血糖值高于7.0mmol/L，糖化血红蛋白水平也高于7%。表明这批受试者近三个月的平均血糖增高。对所有受试对象进行2次干细胞移植，移植方式為1次静脉内注射和1次胰腺内腔内（导管）注射。随后进行耐受性测试，测试周期为术后的第1个月，第3个月，第6个月和第12个月。

耐受性测试的主要相关指标是糖化血红蛋白水平和空腹血清C肽水平的变化。次要指标包括：①空腹即餐后血糖变化情况;②炎症标志物;③胰岛素需求量;④T淋巴细胞计数。

3.3 干细胞疗法的结果

空腹血糖情况在注射后大致呈现下降趋势，受试者血糖稳定在7.18 mmol/L ，波动幅度为±1.8mmol/L;干细胞移植后1个月，餐后2小时的口服葡萄糖耐量试验（OGTT）显示大幅度降低，不同时间点略有波动。

空腹血清C肽水平和β细胞功能在注射后的首月内下降，而后逐月上升。在注射后的第6个月达到最大值，6个月后又略有下降。β细胞功能的HOMA-2B模型评估结果亦显着增加。

77.2%的患者移植后胰岛素的注射量逐渐减少，22.7%的受试者的注射量减少多于50%;其中1位受试者在干细胞移植3个月后可不再依靠注射胰岛素降低血糖，而通过饮食和运动搭配干预血糖，且控制良好。

CD3+，CD4+和CD8+T淋巴细胞数量下降;IL-6、IL-1β、TNF-α三种相关因子的血清水平显着降低，IL-10水平上调。

总之，糖水平和糖化血红蛋白水平显著降低，全身性炎症和T淋巴细胞计数减少的标志物。安全性评估通过，并未发生与干细胞移植相关的主要不良反应。

3.4 干细胞疗法的优点

有效改善血糖状况

明显缓解并发症

部分患者术后可不再注射胰岛素

效果稳定，无不良反应

患者c肽水平和调节性t细胞水平提高

手术创伤小、手术时间少、效果良好、降低并发症发病率

4 干细胞治疗的现状反思

国内医师对干细胞移植技术进行了积极研究。中华医学会糖尿病学分会官方宣布，将会进一步探索该技术的临床应用。

糖尿病的起因与干细胞生物学相关联，其特性较为复杂。治疗需要同糖尿病病理进行组建包括干细胞、免疫学等涵盖多学科专家的综合性研究队伍。

只有通过多学科交叉研究、大样本的临床实验和深入的机理探讨，才能真正确认此治疗方案有效（经由外源性的干细胞移植使胰岛B细胞再生，即干细胞在体外通过一定条件的培养诱导下分化为具有内分泌功能的胰岛B细胞）。干细胞移植对患者的代谢控制以及β细胞功能恢复起一定效用。

5 对I型糖尿病患者的建议

①饮食控制。控制主食量，多吃新鲜蔬菜，摄入适量蛋白质。水果尽量在两餐间吃，量少。糖类物质尽量不吃。

②适度运动锻炼。循序渐进，防止低血糖的突发。

③严格进行血糖检测。按照血糖水平来调整药物个体化治疗方案。

④树立对糖尿病健康积极的思想意识教育，正确认识糖尿病并且积极配合治疗。

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作者简介：

孙世伟，2001年，黑龙江省哈尔滨市人，就读于河北农业大学渤海校区，制药工程专业。