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编者按 间充质干细胞（MSCs）是一类具有自我更新性、多向分化潜能和高度增殖特性的成体干细胞，具有免疫调节、减轻慢性炎症及促进组织再生作用，同时具有易获得、易于体外扩增、少有伦理问题等优点。前期小样本临床试验和随机对照研究相继证实 MSCs 治疗 2 型糖尿病有效且安全，开辟了2型糖尿病治疗的新途径。 之前Cellplus公众号已经发表了多期关于干细胞治疗2型糖尿病的临床试验文章。在如此大热的环境中，我们更多需要冷思考。这期我们一起来看看中华医学会内分泌学分会第十届委员会主任委员，北京301医院内分泌科母义明主任是如何看待该领域当前问题和发展方向！ 三大问题 01 确定最佳来源 MSCs可以从多种组织器官中获得，确定临床应用最合适的MSCs来源是必要的。 BM‑MSCs和 ADSCs 优势在于允许自体细胞移植而不受宿主免疫反应限制。然而，分离骨髓 MSCs 需要高度侵入性的操作，且获得的细胞数量有限。相比之下，脂肪组织容易获得且相对丰富。 但无论是自体BM‑MSCs或ADSCs，其数量和功能取决于供体的年龄和疾病状态。但来自糖尿病供体的 BM‑MSCs数量大大减少，增殖潜能降低，细胞凋亡增加。同样，来自糖尿病供体的ADSCs活性以及体外增殖能力降低，此外，由于过度氧化应激，表现出线粒体功能障碍和衰老表型。 WJ‑MSCs 近年来越来越受到研究者关注。脐带通常作为医疗废物丢弃，WJ‑MSCs 可以通过简单且可重复的实验室技术轻松分离，并且具有极低免疫原性。同时，有证据表明WJ‑MSCs与 BM‑MSCs在基因表达和旁分泌因子方面存在较大差异，WJ‑MSCs 具有更高的免疫调节能力。尤为重要的是，新近发表的一项研究应用 2 型糖尿病模型小鼠，比较人 WJ‑MSCs 与人ADSCs对糖稳态的调节作用，发现WJ‑MSCs在降低空腹血糖水平、增加空腹胰岛素水平以及改善糖耐量和胰岛素耐量方面显著优于ADSCs。 因此，母教授认为，相对而言WJ‑MSCs是最佳细胞来源。 02 输注时机和次数有待确定 输注时机、输注次数值得探讨。 我们的研究发现早期 2型糖尿病模型中，WJ‑MSCs单次输注后1周随机血糖水平即显著下降。而晚期2型糖尿病模型中，ADSCs 以每周 1 次频率输注，输注后12周随机血糖才出现下降趋势。 Nguyen等证实 ，2 型 糖 尿 病 患 者 病 程 大 于 10 年 者 ，自体BM‑MSCs 移植降糖效果差。 同时，大量研究证实早期输注 MSCs 可以预防或部分逆转糖尿病并发症，如糖尿病肾脏疾病、糖尿病视网膜病变等。因此，在患者经济条件、身体状况等允许前提下，尽早进行MSCs输注可能获益较大。 而对于病程较长的 2 型糖尿病患者，多次输注 MSCs 是必要的。输注次数不足可能正是既往临床研究中部分患者对MSCs治疗反应差的原因之一。 如何在保证安全性的前提下达到最佳治疗效果仍需进一步探索。 03 体外培养有待标准化 目前MSCs体外培养条件尚未标准化，各实验室细胞培养条件差异较大。 不同培养条件可影响MSCs免疫原性、“干性”基因的表达、衰老表型及分泌谱等等，从而影响MSCs体外扩增能力，并可能直接影响 MSCs 治疗 2 型糖尿病疗效。 目前MSCs 鉴定指标仅限于部分表面标志物及分化能力，因此，标准化培养条件并为临床应用级MSCs制定更为详细的鉴定标准非常关键。 两大方向 01 增强 MSCs 治疗 2 型糖尿病疗效 可以从四条途径入手增强疗效。 （1）协同其他药物。我们研究团队应用小剂量地西他滨，协同WJ‑MSCs，进一步促进脂肪组织和胰岛巨噬细胞极化，增强 WJ‑MSCs 改善胰岛素抵抗及胰岛功能的效应，显著延长 WJ‑MSCs 降糖持续时间。 （2）体外对MSCs进行预处理。MSCs分泌效应是治疗 2 型糖尿病重要机制，研究发现不同环境刺激下，MSCs 的分泌谱会随之发生改变。我们未发表的数据证实，体外对 WJ‑MSCs 进行糖尿病样微环境预处理能够显著增加其IL‑6及MCP‑1的分泌，促进巨噬细胞向 M2 型极化，从而显著增强其降糖效果。 （3）基因改造以产生具有理想生物学功能的MSCs。Zhang 等利用慢病毒转导在人 ADSCs 中过表达 Exendin‑4（MSC‑Ex‑4），使 Exendin‑4 mRNA表达增加约 3 000 倍。MSC‑Ex‑4 在高糖环境下表现出较高的抗细胞衰老和凋亡能力，输注体内后存活 时 间 更 长 。在 2 型 糖 尿 病 小 鼠 模 型 中 ，MSC‑Ex‑4 治 疗 组 的 糖 耐 量 和 胰 岛 素 敏 感 性 较MSCs治疗组改善更为显著，同时 MSC‑Ex‑4进一步促进β细胞增殖，抑制β细胞凋亡，从而增加β细胞数量和胰岛素分泌。 （4）对MSCs进行生物学材料包被。Zhang等还将 MSC‑Ex‑4包裹在 3D明胶微胶囊中，进一步延长MSCs体内存活时间，且单次皮下给药后即可延长治疗效果达3 个月之久。虽然取得了一定进展，但仍存在诸如如何标准化预处理条件、慢病毒转导的安全性，以及生物学材料包被MSCs在人体中存活时间等问题亟待解决。 02 外泌体应用 MSCs源性外泌体由于能够实现“去细胞化”，且具有更好的免疫相容性和安全性而成为近年研究热点。 但高纯度大规模生产外泌体相当困难。MSCs源性外泌体从MSCs培养基中分离，种子细胞数量、培养基容量、分离方法和时间等条件都会影响外泌体的数量和质量。 因此，优化培养方法并评估不同分离方法的优缺点，生产临床级外泌体是其临床应用的先决条件。 同时，MSCs 源性外泌体治疗 2 型糖尿病的安全性和有效性还需进一步的临床研究进行评估。 母义明教授认为尽管 MSCs 治疗 2 型糖尿病还存在诸多问题，但随着科学的发展，这些问题正逐一得到解决，MSCs 治疗 2 型糖尿病的应用将会有更广阔的前景。 |
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