干细胞不但降血糖，还能保护血管，抵抗糖尿病并发症

糖尿病正在“失控”增长。据国际糖尿病联盟在2021年的估算数据：全球约有5.37亿的成年人患有糖尿病，约670万人会因此丧命。

但实际上，糖尿病本身并不可怕，可怕的是随之而来的并发症。

据了解，糖尿病最常见的死因其实是血管并发症—长期处于高糖状态下的血液，会不断损害患者的血管内皮，造成微血管病变（肾病、视网膜病变等）或大血管病变（动脉粥样硬化、心脏病等），进而更易造成心脏衰竭、中风、静脉动脉血栓、心肌病等重大疾病，这严重威胁着患者的生命。

如果说控糖是糖尿病患者的第一要义，那么抵抗糖尿病血管并发症也该尽早提上日程。

但在这点上，现代医学还心有余而力不足。当前针对血管并发症的药物很少，常用的双胍（二甲双胍）、磺脲类、噻唑烷二酮类（格列酮类）都是以血糖稳态为靶点，来间接修复血管的。且不说疗效有限，还普遍存在着副作用。走在前沿的科学家们不得不奋力开发新的策略。

而就在近日，《Stem Cell Research & Therapy》（影响因子：6.832）刊载的一则研究证实[1]：间充质干细胞（MSCs）不但能降低血糖，还可以通过MAPK/ERK信号介导的旁分泌机制保护血管内皮免受糖尿病损伤。在治疗糖尿病血管并发症上有着巨大潜力。

内皮损伤是大多糖尿病血管并发症的主要原因，亦是最初事件，比如在糖尿病诱导的肾病中，内皮损伤会诱发结节性肾小球硬化、肾小球基底膜厚度和系膜扩张，最终导致肾小球滤过率下降。因此，内皮损伤也一直被视为治疗糖尿病血管并发症的重要靶点。

而考虑到干细胞本身具有组织修复和促血管生成能力，研究团队提出了一个假设，即干细胞可以通过旁分泌作用恢复糖尿病诱导的内皮损伤。

为了验证这一点，科学家利用人脐带来源的间充质干细胞（hucMSCs）治疗大鼠糖尿病模型和人内皮细胞（HUVECs）的细胞模型，结果发现：

在对照实验中（分为对照正常组，糖尿病模型组，高剂量hucMSCs组和低剂量hucMSCs组），模型组糖尿病大鼠在4周内的空腹血糖（FBG）增加，而高剂量hucMSCs组的FBG在第3周显著降低，低剂量hucMSCs组的FBG在第4周显著降低。与此同时，无论剂量高低，hucMSCs组的VCAM-1水平都恢复到了正常水平。

△四个对照组的体重（A）、空腹血糖（FBG）（B）以及血液中VCAM-1（C）和ICAM-1（D）水平

糖尿病模型组HE染色后提示：内皮层厚度增加，内膜粗糙无序—这些都是典型的糖尿病引起内皮损伤的症状，而使用低/高剂量hucMSCs的治疗组，主动脉内皮的组织学形态明显改善，且表现出光滑完整的内膜和恢复的内皮细胞。

△hucMSCs对糖尿病诱导的主动脉内皮组织病理学改变的影响

旁分泌机制保护血管内皮

通过细胞活力测定，PCR，RNA-seq和KEGG富集分析等，科学家发现干细胞能通过MAPK / ERK信号介导旁分泌机制，显著改善高糖诱导的细胞损伤，促进HUVECs的细胞活力、伤口愈合、迁移和血管生成。

这项实验首次确定hucMSCs对血管内皮糖尿病损伤的疗效和机制，并偶然验证了其降血糖作用。研究者表示：“干细胞疗法是糖尿病血管并发症临床治疗的前瞻性策略。”

研究者还认为参与MAPK / ERK信号通路调控的旁分泌因子值得进一步研究，以确定究竟是哪些分子在保护血管内皮中起到重要作用。

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干细胞

为治愈糖尿病带来希望

干细胞疗法，是目前糖尿病领域的热门研究方向，在时间还未翻入2010年前，就有研究团队发现干细胞能改善Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平。而后也获得了大量实验结果支持。

科学家分析，这主要得益于干细胞的归巢能力及旁分泌功能，这两者让干细胞能够自动迁移到受损部位并释放细胞外囊泡、生长因子、细胞因子等，以调节免疫反应和修复损伤，甚至在一定程度上促进胰岛β细胞的再生。例如其中的生长因子（IGF-1、HGF和VEGF）能刺激细胞增殖和组织重组，而分泌的抗炎因子（IL-10和IL1-RA）能抑制局部炎症等。

但是，仅仅改善或控制糖尿病还不够，如何颠覆传统胰岛素疗法，彻底治愈糖尿病才是科学家们的终极目标。

而就在前不久，再生医学界又为糖尿病患者扔下了一枚重磅炸弹—生物科技巨头 Vertex宣布：他们利用同种异体干细胞衍生出的胰岛β细胞（VX-880疗法），对一位遭受Ⅰ型糖尿病折磨有40年之久的患者进行了治疗，在移植270天后，这名原本“胰岛失灵”的患者已经完全停止了胰岛素的使用。

新疗法似乎已吹响了“摆脱胰岛素”的号角，我们也期待着随着再生医学的进步，糖尿病及其并发症将不再是难以治愈的顽疾，更多的病患将获得彻底的救赎。

Write in the last

写在最后

百年前，胰岛素的诞生让无数人逃离死亡的魔爪。但慢性病的痛苦同样无法言说，糖尿病人不得不终生控糖，且需时刻警惕百余种并发症。

好在局面并非一成不变，随着再生医学的发展，科学家逐渐发现了干细胞疗法对治疗各类并发症的效用，并有望彻底颠覆糖尿病疗法，为所有笼罩于糖尿病阴影之下的人们开辟了一条新的治愈之路。