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Science干细胞改善2型糖尿病视网膜 [复制链接]

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糖尿病是世界上发病率最高、对人类健康威胁最严重的疾病之一。

根据国际糖尿病联合会(IDF)的最新数据,年全球约有3.71亿成年人患有糖尿病,这一数字为4.63亿,预测:到年,全球糖尿病患者将超过5.5亿。

目前我国糖尿病患者总数已经超过1.1亿,城镇20岁以上人口的糖尿病患病率达到9.7%。

俗话说,“糖尿病不可怕,可怕的是并发症”。这句话不无道理,并发症是糖尿病患者致残或致死的主要原因。

糖尿病的并发症/图源网络

患者糖代谢发生紊乱会导致血液质量欠佳进而导致微血管病变,引起器官组织细胞群的坏死,长期情况下更会导致器官功能障碍,即后期表现出的包括肢体坏死、视力障碍、肾功能障碍和动脉粥样硬化等一系列严重的糖尿病并发症。

例如视网膜病变就是最常见的糖尿病并发症之一,糖尿病病程10-14年者26%发生糖尿病视网膜病变,病程15年以上发生率为63%。而我国糖尿病患者中糖尿病视网膜病变总患病率为44%-51%,也就是说两个糖尿病患者中就可能有一人发生视网膜病变。

糖尿病视网膜病变患者通常早期无自觉症状,后期会出现飞蚊症、视野模糊、视力下降等,如果不进行干预任其发展的话,最后的结局就是不可逆的失明。

图源网络

糖尿病视网膜病变治疗策略包括药物、激光和手术治疗,但现有的治疗仍不能有效地防止或逆转糖尿病引起的微血管病变,进而控制疾病进展。

干细胞是具有自我复制、多向分化和归巢潜能的原始细胞,是机体的起源细胞,是形成人体各种组织、器官的始祖细胞。干细胞的再生潜能吸引了研究者对其在糖尿病视网膜眼病治疗的极大兴趣。

年一项临床前动物模型研究显示,视网膜下移植间充质干细胞(MSC)有阻断眼底蜕变的作用。玻璃体内注射移植以及静脉输注间充质干细胞可减轻视网膜血管渗出、抑制血管凋亡、闭塞,视网膜电图恢复正常。

基于这项临床前研究结果,年研究团队在clinicaltrialsgov上注册了骨髓源MSC治疗糖尿病眼病临床Ⅰ/Ⅱ研究(NCT)。

上个月(年3月)ScienceAdvances期刊上刊登了一项基于人类诱导多能干细胞的新的再生医学方法,或有可能修复患有早期视网膜血管功能障碍的2型糖尿病患者的眼部血管,更好地管理2型糖尿病的血管健康并发症。

在这项新的研究中,来自美国印第安纳大学医学院和阿拉巴马大学伯明翰分校等研究机构的研究人员将糖尿病患者和非糖尿病患者的外周血细胞通过基因工程手段重编程为人类诱导性多能干细胞(hiPSC),然后将hiPSC分化为特定的血管修复细胞——一种表达KDR、NCAM1和APLNR的特定的中胚层细胞亚群(KNA+中胚层细胞)。

该细胞亚群经富集后产生类似于ECFC(endothelialcolonyformingcell,内皮细胞集落形成细胞)的具有血管修复特性的内皮细胞。而内皮细胞通常存在于血管、淋巴管和心脏内壁,是调节血管功能和炎症反应的主要组成部分,能够控制血流并调节蛋白从血液转移到组织中。

NRP-1+CD31+内皮细胞在功能上类似于ECFC

研究人员将这种hipsC衍生的血管修复细胞注射到2型糖尿病(T2D)视网膜功能障碍的动物模型后,他们发现在血管灌注恢复后,视力和神经视网膜电图均有明显改善。

也就是说这种治疗方法能增强机体形成功能性血管的能力,而且能够逆转受伤视网膜血管的退化。

他们猜测hipsC衍生的血管修复细胞可能作为内皮前体细胞的来源,在这些糖尿病动物受试者体内显示出血管修复特性。

与年那项研究使用的来源于骨髓的间充质干细胞(MSC)不同,今年这项研究使用的经过基因改造的诱导多能干细胞(hipsC)来源于人体外周血,取材更为方便,其特征与胚胎干细胞(ESC)相似,相对间充质干细胞而言分化能力更强,而且避免了胚胎干细胞的各种风险(如,伦理挑战)。

当然间充质干细胞也有自己的优点,首先它是自己体内原本就有的细胞,更容易应用于治疗;其次,比如来源于脂肪、新生儿脐带等的间充质干细胞,也是比较容易且可以大量采集的;而且间充质干细胞经由大量的研究实验,已经确立了安全性和实用性。

所以不能一概而论地说MSC或hipsC哪种干细胞更好。

总而言之今年这项研究结果代表着在应用诱导性多能干细胞治疗糖尿病并发症方面迈出了重要的一步,又一次证明了干细胞改善视网膜微血管损伤,保护血管健康。

据闻,这项研究的下一个转化工作是将所报告的hipsC分化为KNA+中胚层细胞的研究方案转化为大规模生产工艺。让我们期待干细胞为糖尿病患者带来更多的福音。

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