撰文：成都中醫(yī)藥大學 烹魚堰

專家審核：江蘇大學附屬醫(yī)院 李晶 教授

日前，發(fā)表在《Cell Stem Cell》雜志上的研究讓I型糖尿病患者的治愈成為可能[1]。由干細胞分化培養(yǎng)而來的胰島細胞在26名1型糖尿病患者體內分泌了胰島素。這個里程碑的成果無疑為成千上萬名1型糖尿病患者帶來了希望。

溫哥華總醫(yī)院糖尿病中心主任Thompson博士表示，“干細胞讓1型糖尿病患者治愈成為可能。這項研究是一項重大的科學突破，通過最先進技術幫助1型糖尿病患者找到了治愈方法。”

近年來，干細胞衍生細胞被認為具有根本性治療糖尿病的潛力，特別是利用多能干細胞通過定向分化可以產生幾乎無限和一致的人類胰島樣簇[2]，在未來干細胞來源胰島細胞有望成為糖尿病患者治療的重要手段。

細胞移植：徹底改變糖尿病患者生活

目前胰島素治療雖然解決了糖尿病患者的主要健康問題，但隨著人類生活水平的不斷變好，人們對生活質量要求的不斷增高，胰島素治療帶來的血糖監(jiān)測、胰島素泵維持注射、飲食控制等持續(xù)生活負擔卻嚴重降低了患者的生活質量。因此，科學家們在不斷探索一種能為患者帶來最大利益的治療方法。他們把焦點放在了細胞。

移植胰島細胞是一種有效的并且能替代胰島素治療的方法。通過幾十年臨床經驗的積累，發(fā)現移植人類胰島細胞可以有效地監(jiān)測血糖水平并及時分泌胰島素，不少患者還認為該方法徹底改變了她們的生活，讓他們感覺“沒有糖尿病”。

但由于胰島細胞供體不足難以滿足數百萬糖尿病患者的需要，因此尋找一種來源豐富、安全有效的細胞替代療法仍是亟需解決的關鍵問題。

而干細胞來源胰島成功涵蓋具有內分泌功能的所有胰島細胞類型（α、β和δ細胞 ）。人類多功能干細胞（胚胎干細胞和誘導多能干細胞）的無限分裂和分化潛能使上述設想成為可能。

多項研究通過體內移植干細胞衍生而來的胰島β細胞，結果證明，干細胞衍生的胰島β細胞能夠完全對體內葡萄糖水平變化產生反應，并成功治愈了糖尿病小鼠。

干細胞衍生胰島β細胞走向臨床的歷程

若將干細胞來源胰島β細胞用于臨床患者治療，體外培養(yǎng)胰島β細胞是關鍵。這樣就無需在移植入患者體內后再進一步分化和發(fā)育。

在2014年，就已經有研究通過6步程序在體外利用胚胎干細胞和誘導多能干細胞培育出胰島。該胰島涵蓋人類原本胰島α細胞、胰島β細胞和胰島δ細胞。這將朝著干細胞替代胰島素治療的最終目標邁出了重要一步。見圖1。

利用單細胞RNA-Sep檢查發(fā)現，由干細胞分化來源的胰島細胞具有可觀的穩(wěn)定性，該胰島細胞可以在沒有任何分化信號的情況下，在體外維持現有的表型超過5周，并且能夠靈敏的對葡萄糖水平刺激產生重復反應。

經過十多年的技術研發(fā)，讓干細胞分化為胰島細胞的方法已經很成熟了。此外，在體外，也有多種方法生成具有3D結構的工程胰島細胞。并且通過移植由干細胞分化而來的胰島細胞可以改善胰島素分泌。

人體臨床研究結果證明，使用干細胞來源胰島細胞治療，可以讓1型糖尿病患者不再依賴外源性胰島素，擺脫胰島素治療。

干細胞移植治療糖尿病的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

體內外研究已證實干細胞來源胰島細胞具有理想的功能，干細胞來源胰島細胞移植治療與傳統(tǒng)胰島素治療比較而言，各有利弊。詳見下表：

①首先，對于臨床糖尿病患者的治療，尚不清楚哪個部位是移植干細胞來源胰島細胞的理想部位；

②其次是實現代謝控制所需的胰島細胞劑量和數量尚不明確；

③另外，移植后的免疫排斥反應也受到了不少學者的關注，其中用藻酸鹽衍生物和新型生物膜封裝的方法有望成為解決該問題的辦法，并已在其他地方進行了審查。

在過去的100年里，胰島素延續(xù)了糖尿病患者的生命。而在未來的發(fā)展中，干細胞來源胰島細胞有望成為糖尿病患者臨床治療的潛在方案，代替其原本受損的胰島細胞維持人體正常胰島素分泌工作，還原患者原本生活。

參考文獻

[1]https://stemcellsportal.com/news/stem-cell-based-implants-successfully-secrete-insulin-patients-type-1-diabetes

[2] Douglas Melton. The promise of stem cell-derived islet replacement therapy[J]. Springer Link,2021,1,16.https://link.springer.com/article/10.1007/s00125-020-05367-2.