關(guān)于干細(xì)胞移植治療糖尿病進(jìn)展2干細(xì)胞

stemcell未分化細(xì)胞自我更新

(self-renew)無(wú)限增殖體外長(zhǎng)期培養(yǎng)多向分化潛能

(multipotential)第2頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天3干細(xì)胞的類型：

胚胎干細(xì)胞embryonicstemcells

胚胎干細(xì)胞主要是指來(lái)自囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)的細(xì)胞，有自我更新和多向分化潛能，可以分化為內(nèi)、中、外三個(gè)胚層的各類細(xì)胞。成體干細(xì)胞

adultstemcells

成體干細(xì)胞是處于干細(xì)胞狀態(tài)的成體細(xì)胞，包括成年和未成年動(dòng)物組織中的各種干細(xì)胞，因此又稱為組織干細(xì)胞。如神經(jīng)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞、骨髓間質(zhì)干細(xì)胞、上皮干細(xì)胞、肝干細(xì)胞、胰腺干細(xì)胞等。第3頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天糖尿病發(fā)病機(jī)制第4頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天干細(xì)胞治療機(jī)制疾病發(fā)病機(jī)制干細(xì)胞治療機(jī)制結(jié)構(gòu)改變內(nèi)環(huán)境變化細(xì)胞/組織破壞缺乏血供;免疫功能紊亂;缺乏生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)因子；自由基;提供外源性干細(xì)胞；刺激內(nèi)源性干細(xì)胞；分化－結(jié)構(gòu)重建

促進(jìn)血管再生；

調(diào)節(jié)免疫功能；分泌生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)因子；清除自由基；干細(xì)胞治療糖尿病機(jī)制第5頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天干細(xì)胞治療糖尿病機(jī)制干細(xì)胞對(duì)胰島β細(xì)胞的修復(fù)干細(xì)胞對(duì)其他胰島素分泌細(xì)胞的修復(fù)

干細(xì)胞對(duì)胰島素抵抗的作用第6頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天目前應(yīng)用的干細(xì)胞能夠用分化為胰島β細(xì)胞的成體干細(xì)胞：胰腺干細(xì)胞肝干細(xì)胞骨髓干細(xì)胞腸干細(xì)胞等第7頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀研究者時(shí)間細(xì)胞類型回輸方式結(jié)果航天中心醫(yī)院血液內(nèi)分泌科王意忠2009年1月自體外周血干細(xì)胞經(jīng)動(dòng)脈移植患者目前情況良好，血糖基本穩(wěn)定，治療取得了初步成功。第三軍醫(yī)大學(xué)重慶新橋醫(yī)院2006年自體骨髓干細(xì)胞移植從患者自體骨髓中采集到的干細(xì)胞植入胰腺中經(jīng)過(guò)一周術(shù)后觀察，其胰島素用量比手術(shù)前明顯減少，血糖一直控制在正常值以內(nèi)，比手術(shù)前有明顯改善青島大學(xué)附屬醫(yī)院2006年自體骨髓干細(xì)胞經(jīng)胰腺血管插管移植1.100例,多數(shù)患者2周起效，且有低血糖表現(xiàn)。2.OAD及胰島素用量減少。3.胰島功能改善及血糖改善好轉(zhuǎn)率63%左右第8頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院內(nèi)分泌科經(jīng)骨髓穿刺技術(shù)抽取糖尿病患者自身的骨髓,分離出多能干細(xì)胞經(jīng)皮血管介入的方式將干細(xì)胞移植到胰腺內(nèi)1.

60例患者有49例療效顯著2.有效者表現(xiàn)為減少或停用胰島素及口服降糖藥后,血糖仍維持在正?；蚪咏Ｋ健Ｖ袊?guó)南京軍區(qū)福州總醫(yī)院，美國(guó)邁阿密大學(xué)糖尿病研究所，歐洲意大利米蘭大學(xué)，南美阿根廷國(guó)家干細(xì)胞中心，哥倫比亞5家國(guó)際合作單位2008年3月-2010年3月自體骨髓間充質(zhì)+骨髓干細(xì)胞+高壓氧治療胰動(dòng)脈介入該國(guó)際多中心協(xié)作組進(jìn)行了25例預(yù)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到初步預(yù)期效果。停用胰島素或口服降糖藥物后血糖維持正常，糖化血紅蛋白由術(shù)前平均8.8±1.9%，降至術(shù)后平均6.5±1.2%。所有使用胰島素的患者均出現(xiàn)了胰島素用量下降，術(shù)前57.8±24.5單位/天，術(shù)后最終21.6±15.4單位/天。通過(guò)各種資料的統(tǒng)計(jì)分析，證實(shí)這項(xiàng)干細(xì)胞治療2型糖尿病的技術(shù)在不依靠口服降糖藥或胰島素的前提下，大大提高了患者的胰島功能，明顯改善了血糖控制，逆轉(zhuǎn)了2型糖尿病的病情，給患者帶來(lái)前所未有的獲益。臨床安全性高，已經(jīng)進(jìn)行治療的2型糖尿病未出現(xiàn)任何明顯的治療相關(guān)并發(fā)癥。第9頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天10

I型糖尿病的治療外源胰島素治療胰腺或胰島移植干細(xì)胞治療：

胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成β細(xì)胞細(xì)胞移植基因?qū)胧蛊浔磉_(dá)胰島素細(xì)胞移植胰腺干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成β細(xì)胞細(xì)胞移植第10頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天11胰腺干細(xì)胞的標(biāo)志

1990年，Lendahl等人發(fā)現(xiàn)神經(jīng)干細(xì)胞中存在一種新的中間絲蛋白—巢蛋白（nestin），現(xiàn)在nestin已是公認(rèn)的神經(jīng)干細(xì)胞標(biāo)志之一。

2000年，Hunziker和Stein發(fā)現(xiàn)胰腺導(dǎo)管和胰島中也存在nestin陽(yáng)性細(xì)胞。

2001年，Zulewski等人從胰腺中分離到nestin陽(yáng)性細(xì)胞，將其命名為NIPs（nestin-positiveislet-derivedprogenitorcells），并發(fā)現(xiàn)具有多向分化潛能(multipotential)，在體外可自發(fā)形成類胰島細(xì)胞團(tuán)（islet-likecellclusters,ICCs）.

因此，人們相信nestin可能也是胰腺干細(xì)胞的標(biāo)志。但是，NIPs是否確實(shí)是胰腺干細(xì)胞，能否用于細(xì)胞治療必須進(jìn)一步證實(shí)。2001年起，我們?yōu)榇俗隽艘稽c(diǎn)實(shí)驗(yàn)。

第11頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天12人胎胰腺的nestin陽(yáng)性細(xì)胞的分布

免疫組化技術(shù)顯示nestin陽(yáng)性細(xì)胞

nestin陽(yáng)性細(xì)胞位于胰腺小導(dǎo)管壁及其相連的原始細(xì)胞團(tuán)第12頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天13實(shí)驗(yàn)步驟:人胎胰腺

nestin陽(yáng)性細(xì)胞的分離、體外培養(yǎng)和生物學(xué)特性檢測(cè)（目的是確認(rèn)NIPs是胰腺干細(xì)胞）；體外誘導(dǎo)分化NIPs形成能產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞；類胰島細(xì)胞團(tuán)(ICCs)異種體內(nèi)移植—

糖尿病的干細(xì)胞治療實(shí)驗(yàn)研究。第13頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天14糖尿病小鼠模型制作(腹腔注射鏈脲佐菌素STZ)

腎膜下移植ICCs治療糖尿病NOD-Scid小鼠腹腔內(nèi)注射streptozotocin腎膜下移植含類β細(xì)胞的ICCs高血糖

注射STZ前注射STZ后

移植ICCS后

302010

血糖水平(mmol/l)

注射后3天小鼠出現(xiàn)穩(wěn)定的高血糖癥

移植4天后小鼠血糖明顯下降第14頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天

insulin糖尿病小鼠腎膜下移植ICCs后形態(tài)觀察

免疫組化方法檢測(cè)含胰島素細(xì)胞

左腎移植部位

移植后40天，移植部位血管增生免疫組化顯示移植部位的胰島素陽(yáng)性細(xì)胞第15頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天

移植40天后，移植物在移植部位發(fā)生異常增殖并侵入腎實(shí)質(zhì)，形成導(dǎo)管、細(xì)胞團(tuán)、血管等結(jié)構(gòu)。正常NOD-Scid小鼠腎膜下移植ICCs

移植部位的組織切片H.E染色第16頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天移植ICCs后血糖明顯下降(P<0.05)

糖尿病小鼠腎膜下移植ICCs后血糖水平測(cè)量STZ處理3天后所有NOD-Scid小鼠出現(xiàn)高血糖，移植4天后小鼠血糖水平下降至接近正常并保持穩(wěn)定至40天，未移植的小鼠保持高血糖。第17頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天18討論

1,糖尿病小鼠體內(nèi)微環(huán)境對(duì)ICCs的定向誘導(dǎo)分化作用，可能使糖尿病的干細(xì)胞治療成為可能。

在體內(nèi)誘導(dǎo)較體外徹底，β細(xì)胞比例高于體外，能顯著降低糖尿病小鼠血糖水平，說(shuō)明糖尿病小鼠體內(nèi)特殊環(huán)境有利于ICCs向β細(xì)胞分化。（1）糖尿病小鼠的血清可作為胰腺干細(xì)胞體外培養(yǎng)的誘導(dǎo)因子，其中高濃度葡萄糖和胰高血糖素樣肽1(GLP-1)起主要作用。（2）移植部位血管增生，為生長(zhǎng)和分化提供營(yíng)養(yǎng)並有利于胰島素及時(shí)進(jìn)入血液循環(huán)。

第18頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天19討論

2,干細(xì)胞治療的安全性問(wèn)題不容忽視。（1）干細(xì)胞誘導(dǎo)分化的不徹底性有待解決。ICCs在正常小鼠體內(nèi)的異常增殖，反映ICCs中存在較多未分化細(xì)胞，如何控制誘導(dǎo)分化的方向和純度並有效抑制可能的惡性增殖是目前干細(xì)胞治療研究碰到的棘手問(wèn)題。（2）干細(xì)胞移植會(huì)不會(huì)致癌仍是有待解決的問(wèn)題?！[瘤干細(xì)胞’(cancerstemcell)理論認(rèn)為干細(xì)胞與癌細(xì)胞在增殖調(diào)節(jié)機(jī)制方面有著相同的信號(hào)途徑和調(diào)控因子，癌癥可能起源于異?；罨母杉?xì)胞。ABCG2是一種干細(xì)胞標(biāo)志分子，同時(shí)又是多種癌細(xì)胞的抗藥基因，可能是聯(lián)系干細(xì)胞和癌細(xì)胞的分子基礎(chǔ)之一。第19頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天20

討論3,胰腺干細(xì)胞治療的免疫排斥問(wèn)題沒有完全解決。

（1）異體移植的免疫排斥（2）自身免疫反應(yīng)

I型糖尿病是一種自身免疫性疾病，自身β細(xì)胞被自己的T細(xì)胞誤認(rèn)為異已細(xì)胞而遭受免疫攻擊。因此即使自身的干細(xì)胞移植，可以避免異體免疫排斥，可能仍會(huì)遭遇自身免疫反應(yīng)。第20頁(yè),共23頁(yè)，2024年2月25日，星期天21

結(jié)論

從人胎胰分離的nestin陽(yáng)性細(xì)胞表達(dá)ABCG2，具有干細(xì)胞特性，在體外能誘導(dǎo)分化成有功能的β細(xì)胞，移植至糖尿病小鼠體內(nèi)可產(chǎn)生胰島素、降低血糖水平。胰腺