摘要:糖尿病是一種代謝性疾病,其屬性指標(biāo)為患者的高血糖。干細(xì)胞技術(shù)有望治療I型糖尿病的消息給糖尿病患者帶來了福音。當(dāng)下較為理想的治療方法就是經(jīng)由外源性的干細(xì)胞移植使胰島B細(xì)胞再生,即干細(xì)胞在體外通過一定條件的培養(yǎng)誘導(dǎo)下分化為具有內(nèi)分泌功能的胰島B細(xì)胞。本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn),介紹了相關(guān)細(xì)胞治療和組織工程技術(shù),針對(duì)該干細(xì)胞移植實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)該技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,同時(shí)討論了有助于配合治療該疾病的方法。
關(guān)鍵詞:干細(xì)胞; ?I型糖尿病; ?胰島B細(xì)胞; ?干細(xì)胞移植; ?干細(xì)胞分化
1 I型糖尿病
糖尿病作為一個(gè)代謝性疾病,其屬性指標(biāo)為血糖高。胰島素分泌缺陷及胰島素生物活性作用受到損害可導(dǎo)致高血糖這一癥狀。長(zhǎng)期血糖高的患病者,體內(nèi)的組織器官會(huì)產(chǎn)生不同程度的損傷。主要表現(xiàn)在眼底病變、腎功能障礙、表現(xiàn)在神經(jīng)以及心臟血管上的慢性損傷等。
胰島素依賴型糖尿病,主要發(fā)病人群為18歲以下的青少年。病理作用發(fā)作迅速,患者體內(nèi)胰島素的生成量處于絕對(duì)缺乏狀態(tài),容易發(fā)生酮癥酸中毒?;颊咧荒芡ㄟ^外界輸注胰島素進(jìn)入體內(nèi)才可緩解高血糖癥狀,若不及時(shí)輸注將對(duì)患者造成嚴(yán)重威脅甚至生命危險(xiǎn)。
2 細(xì)胞治療和組織工程
隨著現(xiàn)代生物科技的發(fā)展,越來越多的細(xì)胞治療和組織工程學(xué)方法被用于各種疾病的治療。例如基于樹狀細(xì)胞的疫苗、干細(xì)胞的療法、人工皮膚、再生骨等都已經(jīng)被嘗試用于臨床研究,它們將細(xì)胞學(xué)、工程學(xué)和材料學(xué)的應(yīng)用相結(jié)合,來修復(fù)或替換部分或全部組織。通常需要一個(gè)載體或遞送系統(tǒng)來幫助實(shí)現(xiàn)其功能。載體和遞送系統(tǒng)的研究就屬于藥劑學(xué)和藥物遞送的范疇,它包括材料的選擇、處方和工藝參數(shù)的化優(yōu)、保持產(chǎn)品的穩(wěn)定性等從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量和在體內(nèi)的療效。此外,還需加入一些生物活性物質(zhì)如生長(zhǎng)因子等來促進(jìn)細(xì)胞的分化和增殖。如何以一種理想的釋藥方式(即起效時(shí)間以及持續(xù)時(shí)間)將一定濃度的生長(zhǎng)因子送到體內(nèi),是應(yīng)用這些治療手段時(shí)須考慮的關(guān)鍵因素。
在此基礎(chǔ)上,干細(xì)胞治療正發(fā)展成為一種可行的治療I型糖尿病的方式和途徑。
3 干細(xì)胞治療
3.1 干細(xì)胞療法的定義
干細(xì)胞不但可以維持其原有的未分化狀態(tài),而且具有進(jìn)行多個(gè)方向分化與自我復(fù)制的功能。間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)是再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域使用的最多的一類干細(xì)胞。MSCs可以進(jìn)行多向分化、自我復(fù)制更新以及分泌相關(guān)因子來修復(fù)再生受損的組織器官。
臨床試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):MSCs在體內(nèi)或相關(guān)誘導(dǎo)環(huán)境中,可促使分化成為胰島B細(xì)胞。與此同時(shí)巨噬細(xì)胞M1轉(zhuǎn)化成巨噬細(xì)胞M2,從此有效促進(jìn)胰島再生并且修補(bǔ)機(jī)體對(duì)胰島素的抵抗,使胰島和B細(xì)胞數(shù)目再生。干細(xì)胞治療技術(shù)可以改善胰島環(huán)境,促進(jìn)胰島A、B細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)化,達(dá)到修復(fù)損傷胰島,治療糖尿病的目的。
3.2 干細(xì)胞療法的過程
研究者以二十二例糖尿病患者為受試對(duì)象,他們的空腹血糖值高于7.0mmol/L,糖化血紅蛋白水平也高于7%。表明這批受試者近三個(gè)月的平均血糖增高。對(duì)所有受試對(duì)象進(jìn)行2次干細(xì)胞移植,移植方式為1次靜脈內(nèi)注射和1次胰腺內(nèi)腔內(nèi)(導(dǎo)管)注射。隨后進(jìn)行耐受性測(cè)試,測(cè)試周期為術(shù)后的第1個(gè)月,第3個(gè)月,第6個(gè)月和第12個(gè)月。
耐受性測(cè)試的主要相關(guān)指標(biāo)是糖化血紅蛋白水平和空腹血清C肽水平的變化。次要指標(biāo)包括:①空腹即餐后血糖變化情況;②炎癥標(biāo)志物;③胰島素需求量;④T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)。
3.3 干細(xì)胞療法的結(jié)果
空腹血糖情況在注射后大致呈現(xiàn)下降趨勢(shì),受試者血糖穩(wěn)定在7.18 mmol/L ,波動(dòng)幅度為±1.8mmol/L;干細(xì)胞移植后1個(gè)月,餐后2小時(shí)的口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)顯示大幅度降低,不同時(shí)間點(diǎn)略有波動(dòng)。
空腹血清C肽水平和β細(xì)胞功能在注射后的首月內(nèi)下降,而后逐月上升。在注射后的第6個(gè)月達(dá)到最大值,6個(gè)月后又略有下降。β細(xì)胞功能的HOMA-2B模型評(píng)估結(jié)果亦顯著增加。
77.2%的患者移植后胰島素的注射量逐漸減少,22.7%的受試者的注射量減少多于50%;其中1位受試者在干細(xì)胞移植3個(gè)月后可不再依靠注射胰島素降低血糖,而通過飲食和運(yùn)動(dòng)搭配干預(yù)血糖,且控制良好。
CD3+,CD4+和CD8+T淋巴細(xì)胞數(shù)量下降;IL-6、IL-1β、TNF-α三種相關(guān)因子的血清水平顯著降低,IL-10水平上調(diào)。
總之,糖水平和糖化血紅蛋白水平顯著降低,全身性炎癥和T淋巴細(xì)胞計(jì)數(shù)減少的標(biāo)志物。安全性評(píng)估通過,并未發(fā)生與干細(xì)胞移植相關(guān)的主要不良反應(yīng)。
3.4 干細(xì)胞療法的優(yōu)點(diǎn)
有效改善血糖狀況
明顯緩解并發(fā)癥
部分患者術(shù)后可不再注射胰島素
效果穩(wěn)定,無不良反應(yīng)
患者c肽水平和調(diào)節(jié)性t細(xì)胞水平提高
手術(shù)創(chuàng)傷小、手術(shù)時(shí)間少、效果良好、降低并發(fā)癥發(fā)病率
4 干細(xì)胞治療的現(xiàn)狀反思
國(guó)內(nèi)醫(yī)師對(duì)干細(xì)胞移植技術(shù)進(jìn)行了積極研究。中華醫(yī)學(xué)會(huì)糖尿病學(xué)分會(huì)官方宣布,將會(huì)進(jìn)一步探索該技術(shù)的臨床應(yīng)用。
糖尿病的起因與干細(xì)胞生物學(xué)相關(guān)聯(lián),其特性較為復(fù)雜。治療需要同糖尿病病理進(jìn)行組建包括干細(xì)胞、免疫學(xué)等涵蓋多學(xué)科專家的綜合性研究隊(duì)伍。
只有通過多學(xué)科交叉研究、大樣本的臨床實(shí)驗(yàn)和深入的機(jī)理探討,才能真正確認(rèn)此治療方案有效(經(jīng)由外源性的干細(xì)胞移植使胰島B細(xì)胞再生,即干細(xì)胞在體外通過一定條件的培養(yǎng)誘導(dǎo)下分化為具有內(nèi)分泌功能的胰島B細(xì)胞)。干細(xì)胞移植對(duì)患者的代謝控制以及β細(xì)胞功能恢復(fù)起一定效用。
5 對(duì)I型糖尿病患者的建議
①飲食控制??刂浦魇沉?,多吃新鮮蔬菜,攝入適量蛋白質(zhì)。水果盡量在兩餐間吃,量少。糖類物質(zhì)盡量不吃。
②適度運(yùn)動(dòng)鍛煉。循序漸進(jìn),防止低血糖的突發(fā)。
③嚴(yán)格進(jìn)行血糖檢測(cè)。按照血糖水平來調(diào)整藥物個(gè)體化治療方案。
④樹立對(duì)糖尿病健康積極的思想意識(shí)教育,正確認(rèn)識(shí)糖尿病并且積極配合治療。
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作者簡(jiǎn)介:
孫世偉,2001年,黑龍江省哈爾濱市人,就讀于河北農(nóng)業(yè)大學(xué)渤海校區(qū),制藥工程專業(yè)。