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【脐血前沿】脐带血干细胞治疗1型糖尿病机制探讨

1型糖尿病,又称胰岛素依赖型糖尿病,多发生在儿童和青少年期,也可发生于各种年龄。发病比较急剧,体内胰岛素不足,容易发生酮症酸中毒,必须用胰岛素治疗才能起到疗效,否则将危及生命。发病原因主要包括:自身免疫系统缺陷、遗传因素、病毒感染诱导产生、以及药物引起等,目前治疗1型糖尿病通用方式是采用胰岛素治疗,并且需要终身使用胰岛素,愈后需要严格控制,稍有不慎就会导致一些并发症的发生,如果停止治疗,随时会危及患者生命。


目前科研人员正在开发另外一种治疗1型糖尿病的方法,通过脐血干细胞,利用其再生医学的特点,对1型糖尿病患者进行治疗,本文我们就着重探讨脐血干细胞在治疗1型糖尿病中的独特机制以及应用前景。

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首先,干细胞本身在机体中与其他细胞具有很高的同源性,并且有助于组织的分化、再生、发育、重塑以及补充老化或者患病组织。很多证据表明,干细胞具有很强的免疫调节功能,可控制T1D的自身免疫疾病的发生,在T1D衍生的效应T细胞以及Treg细胞与CB-SC或者MSC共培养实验中,在此微环境中产生有利的可溶性因子。那么干细胞本身在治疗1型糖尿病中也主要围绕三个机理,一是自身免疫系统的控制,二是胰岛β细胞群的保护,三是克服产生胰岛素的细胞的短缺。


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在健康来源的T细胞中CB-SC通过表面分子程序凋亡配体-1(PDL1)和分泌的一氧化氮显示对 CD4+ T 细胞和 CD8+ T 细胞的免疫调节作用。同时CB-SC 可以显著抑制有丝分裂原植物血凝素 (PHA) 刺激的淋巴细胞的增殖。为了进一步确定 CB-SC 在 T1D 中的治疗潜力,科研人员探索了 CB-SC 对从 T1D 患者产生的胰岛 β 细胞谷氨酸脱羧酶 (GAD) 特异性 CD4+ T 细胞克隆的直接调节。结果表明,与不存在 CB-SC 的对照组相比,存在 CB-SC 的情况下,用抗原呈递细胞 (APC) 和不同剂量的 GAD 肽刺激的该 T 细胞克隆的增殖显著且特异性地降低通过对羧基荧光素琥珀酰亚胺酯 (CFSE) 标记的 T 细胞进行流式细胞术进一步证实了这种抑制。因此,这些数据表明 CB-SC 具有抑制 GAD 特异性 T 细胞的潜力。

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人脐带血含有几种潜在的内皮生成细胞,可能有助于受损胰岛的血管生成和血管重建。例如,脐血来源的EPCs在体内血管生成中的潜力,脐带血中EPCs形成的血管的能力,可持续时间超过4个月。通过向内皮细胞分化,人脐血干细胞在血管修复和再生治疗方面具有相当大的潜力。人们利用共培养模型观察到,脐带血来源的干细胞可以通过分泌营养分子,包括白介素-6 (IL-6)、血管内皮生长因子- a (VEGF-A)、肝细胞生长因子(HGF)、转化生长因子- β (tgf - β)、提高胰岛的存活率、功能和血管生成/重建。体外数据同时也表明,在VEGF治疗的存在下,CB-SC可以诱导变成内皮祖细胞,进而促进血管生成。


自脐带血于1988年首次完成同胞供体脐血移植以来,脐血作为一种安全有效的移植供血来源,未来在临床应用中会有更广阔的前景。脐带血中有不同类型的干细胞,在处理T1D治疗的许多方面有很大的希望。那相信未来会有更广阔的应用前景。


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