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[視點]干細胞治療糖尿病的現(xiàn)狀與未來

摘要:干細胞尤其是間充質干細胞為未來徹底治愈糖尿病提供了一種新模式、新思路,但同時仍存在一些重要的科學問題尚未解決,特別是細胞治療的有效性及安全性問題,值得我們進一步去探索。

  母義明教授中國人民解放軍總醫(yī)院

  糖尿病是嚴重危害人類健康的重大疾病之一,其患病率正逐年增加。傳統(tǒng)的口服降糖藥物和胰島素并未針對發(fā)病的關鍵環(huán)節(jié),因而并不能從根本上治愈該疾病,也不能阻止并發(fā)癥的發(fā)生。眾所周知,1型糖尿病是由胰島β細胞自身免疫炎癥所導致的β細胞破壞,而2型糖尿病則是胰島β細胞功能受損及胰島素抵抗共同作用的結果。因而,理想的治愈糖尿病的策略,必然要針對上述關鍵環(huán)節(jié),而大量的基礎研究及初步的臨床試驗提示,基于干細胞的糖尿病治療策略有望滿足上述要求,使治愈糖尿病的夢想成為現(xiàn)實。

  干細胞又分為胚胎干細胞(ES)、可誘導的多能干細胞(iPS)及成體干細胞,在成體干細胞中,目前最受關注的即是間充質干細胞(MSCs),以下我們分別闡述各類干細胞在糖尿病治療中的作用。首先是ES及iPS細胞,通過模擬胰腺β細胞體內發(fā)育的關鍵路徑,ES或iPS細胞可經(jīng)階梯式誘導逐步分化為功能完備的胰島素分泌細胞以供移植,從而解決胰腺/島移植中供體來源受限的問題。然而這種體外誘導的方案除了存在倫理爭議,目前還面臨誘導效率低下,誘導出的細胞發(fā)育程度不一,難以實現(xiàn)有效分離純化,移植后致瘤風險高等諸多困擾;并且這種體外誘導產生的β樣細胞功能并不完備,表現(xiàn)為分泌的胰島素含量低或是缺乏糖調節(jié)性的胰島素分泌。因此迄今為止,從ES及iPS體外誘導產生胰島素分泌細胞進而用于治療糖尿病的策略僅限于科研探索。其次是間充質干細胞,MSCs是一類可以從多種組織中獲取的具有強大的自我更新及多項分化潛能的重要成體干細胞,大量動物實驗表明,MSCs輸注可以明顯改善1型及2型糖尿病動物的血糖代謝紊亂,恢復受損胰島的胰島素分泌;多項已經(jīng)完成或正在進行的臨床I/II期試驗均提示:MSCs輸注可以有效逆轉糖尿病患者的高血糖,重塑胰島功能,且無明顯不良反應的發(fā)生。究其原因,可歸結為以下幾個方面:第一是促進胰島原位再生:既往研究證實MSC輸注能有效促進胰島β細胞的原位再生,從而發(fā)揮改善血糖的治療效應,我們的研究更進一步闡明,足量MSCs系統(tǒng)輸注可以通過驅動胰島內α細胞重編程為β細胞實現(xiàn)胰島的原位再生,進而明顯降低糖尿病動物的高血糖;第二是改善胰島素抵抗:初步的臨床數(shù)據(jù)表明,MSCs輸注可以明顯改善2型糖尿病患者胰島β細胞功能,顯著減少每日胰島素用量,并使HbA1c達標;而我們的研究則明確指出,MSCs系統(tǒng)輸注可通過其分泌效應影響胰島素信號傳導通路中關鍵靶分子如IRS-1、Akt、GLUT4的表達及磷酸化水平,有效逆轉2型糖尿病大鼠的胰島素抵抗;第三是調節(jié)機體的免疫反應:MSCs具有非HLA限制性的免疫抑制特性,因此能夠針對1型糖尿病患者及動物模型中機體對于自身β細胞的免疫攻擊發(fā)揮治療作用,這已經(jīng)被多項臨床試驗所證實,同時MSCs也被應用于和胰腺/島共移植,以延長移植胰島的存活時間,提高移植胰島的功能,減少移植用的胰島細胞的數(shù)量,預防移植后排斥反應的發(fā)生。此外MSCs也被廣泛應用于糖尿病性潰瘍及下肢缺血性疾病等相關并發(fā)癥的治療研究,并取得了明顯的治療效果。

  總之,干細胞尤其是間充質干細胞為未來徹底治愈糖尿病提供了一種新模式、新思路,但同時仍存在一些重要的科學問題尚未解決,特別是細胞治療的有效性及安全性問題,值得我們進一步去探索。

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