目前,多数糖尿病患者必须终身注射胰岛素,而这还不足以很好地控制血糖,从而导致副作用和进展性并发症,如肾脏损伤、神经病变和心血管疾病。胰岛移植是另一种治疗方式,然而供体的短缺使得庞大的临床需求得不到满足。

干细胞疗法是终结胰岛素注射的新希望。 目前,全球范围内,间充质干细胞、胚胎干细胞以及诱导多能干细胞正被应用于糖尿病创新疗法的开发中。

多潜能干细胞作为成体干细胞,是多潜能、自我更新细胞,主要功能特征是免疫调节能力、自我更新及向中胚层器官组织分化的能力,能分泌许多营养因子和免疫调节因子,成为治疗糖尿病及并发症的一种很有潜力、新的治疗方法。多潜能干细胞治疗糖尿病的机制:

①在局部微环境一定条件下作用下,通过横向机制跨胚层分化为胰岛生成细胞。
②分泌许多促血管新生因子如肝细胞生长因子、血管内皮生长因子,分化为成熟的血管内皮细胞,促进胰岛血管形成,增加局部氧供及营养成分,并为 β 细胞提供微环境,诱导胰岛发育期间的胰岛素基因表达,促进β细胞增生。

③干细胞移植后能分布到淀粉样物质周围,分泌蛋白水解酶,降解β淀粉样物质,促进 β淀粉样物质的清除及吞噬,并分泌神经营养因子、白细胞介素、血管内皮生长因子,减少β细胞凋亡,维持其存活及功能。

④胰岛β细胞受损时,干细胞能激活转录因子 NGN3,促使胰腺组织内源性干细胞发育为有功能细胞。

⑤能促进谷氨酰胺合成酶,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶高表达和活性增加,有效清除过氧化物和过氧硝酸盐,能表达高水平的蛋氨酸基亚砜还原酶,促进蛋白质氧化损伤修复,减轻氧化应激对组织的损伤。

⑥减少树突细胞、白介素、γ-干扰素、肿瘤坏死因子分泌,抑制树突细胞成熟和 B、T 淋巴细胞增殖、分化,加强抑制性T调节细胞作用,减弱自然杀伤细胞对胰岛细胞破坏,调节失衡的免疫系统。

⑦糖尿病心脏病:高血糖和免疫系统失衡是引起冠状动脉病变、心功能失调、心肌重塑、心肌病进展的关键因素,以心肌细胞肥大和凋亡,细胞外基质量及构成改变、抗原沉积增加、内皮细胞凋亡、毛细血管密度减少和心肌灌注减少、微循环缺陷、间质纤维化为主要病理特征。干细胞能分泌许多促血管生成、促有丝分裂和抗凋亡因子、旁分泌因子诱导心肌和血管生成,增加心肌小动脉密度,减少抗原含量,使心肌重塑减轻、再生及新生血管形成,改善心肌血供,改善心功能。

⑧糖尿病肾病:高血糖和免疫系统失衡致供应肾脏肾小球的微血管病变,引起进行性肾脏疾病。干细胞在损伤肾脏中,能分化为肾细胞和内皮细胞,使肾小球结构再生,能调节免疫反应而改善肾功能,能清除细胞毒性分子,促进血管再生,减轻肾脏损害,改善肾脏供血,有效治疗糖尿病肾病。

⑨糖尿病多发性神经病变:高血糖和免疫系统失衡致神经细胞变性、神经血流量减少、神经纤维损害,致自发性疼痛、痛觉过敏和感觉减退。干细胞能分泌多种生长因子,增加肌纤维微血管比例,改善痛觉过敏、神经纤维功能、运动神经传导速率、坐骨神经血流量、移植区轴突循环,有效治疗糖尿病多发性神经病变。

⑩糖尿病创伤:高血糖和免疫系统失衡致生长因子生成减少、血管再生和胶原基质形成受损,大量炎性侵润,引起长期、不能完全愈合的创伤。干细胞能使胶原水平、组织修复所需生长因子增加,提高创伤部位微血管密度,促进血管再生,能通过分化融合促使损伤上皮再生,使糖尿病创伤愈合。