首頁資訊我國科學(xué)家重大突破：治療糖尿病，有望不打胰島素

我國科學(xué)家重大突破：治療糖尿病，有望不打胰島素

來源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年11月27日 06:09

原創(chuàng) 郭菲科普中國

2024 年 9 月 25 日，一項(xiàng)由中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)完成的研究在國際權(quán)威期刊《細(xì)胞》上發(fā)表，報(bào)道了首次利用干細(xì)胞再生療法成功實(shí)現(xiàn) 1 型糖尿病功能性治愈的重大突破。

這一成就不僅為數(shù)百萬糖尿病患者帶來了曙光，更開啟了再生醫(yī)學(xué)在重大疾病治療中應(yīng)用的新紀(jì)元。

基于化學(xué)重編程誘導(dǎo)多能干細(xì)胞治療 1 型糖尿病的臨床研究示意圖與治療效果。圖片來源：研究團(tuán)隊(duì)供圖

1 型糖尿病是什么疾??？

糖尿病是一種常見的代謝性疾病，主要表現(xiàn)為長(zhǎng)期血糖水平升高，分為 1 型、2 型和妊娠糖尿病三種類型。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，全球約有4.22 億人患有糖尿病。

其中，2 型糖尿病是最常見的類型，約占糖尿病患者總數(shù)的 90%-95%，而 1 型糖尿病僅約占 5%-10%。

盡管 1 型糖尿病在糖尿病患者中的比例相對(duì)較小，但它通常發(fā)病于兒童和青少年時(shí)期，對(duì)患者的生活質(zhì)量和長(zhǎng)期健康會(huì)產(chǎn)生顯著影響，由于其發(fā)病機(jī)制特殊、治療難度大，一直是醫(yī)學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。

1 型糖尿病是一種自身免疫性疾病，患有 1 型糖尿病的患者，其免疫系統(tǒng)會(huì)錯(cuò)誤地攻擊并破壞胰腺中產(chǎn)生胰島素的 β 細(xì)胞，致使胰島素分泌失常。而胰島素作為人體中調(diào)節(jié)血糖的關(guān)鍵激素，它的缺乏會(huì)導(dǎo)致患者血糖水平失控，繼而引發(fā)一系列嚴(yán)重的健康問題。

1 型糖尿病發(fā)病機(jī)理示意圖。圖片來源：改編自維基百科

如圖所示，β 細(xì)胞是胰腺中產(chǎn)生大部分胰島素的細(xì)胞。在 1 型糖尿病的自身免疫攻擊中，β 細(xì)胞生理分泌的外泌體被樹突狀細(xì)胞錯(cuò)誤地?cái)z取，其內(nèi)容物（即蛋白質(zhì)）隨后被呈遞給 T 細(xì)胞；T 細(xì)胞將這些內(nèi)容物視為敵人，并攻擊它們的產(chǎn)生者，從而導(dǎo)致了功能性 β 細(xì)胞的丟失和胰島素產(chǎn)量的減少。

傳統(tǒng)的治療方法效果如何？

傳統(tǒng)的治療方法主要依賴外源性胰島素注射，但這種控制血糖的方法存在諸多不足，如以下幾點(diǎn)：

1. 血糖控制精度不足，難以完全模擬健康胰腺功能；

2. 患者需終身依賴胰島素治療，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量；

3. 長(zhǎng)期血糖控制不佳可能導(dǎo)致心血管疾病、腎病、視網(wǎng)膜病變等多種并發(fā)癥；

4. 胰島素使用不當(dāng)還可能引發(fā)危及生命的低血糖事件。

雖然胰島移植在臨床上取得了一定進(jìn)展，但仍然面臨嚴(yán)重的供體短缺問題，這大大限制了其廣泛應(yīng)用。

在這一背景下，誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPSCs）制備的胰島細(xì)胞，成為突破這一瓶頸的希望所在。

干細(xì)胞技術(shù)：

1 型糖尿病患者的曙光

干細(xì)胞是一種具有獨(dú)特能力的細(xì)胞，它們能夠自我更新并分化成多種不同類型的細(xì)胞。根據(jù)其來源和分化潛能，干細(xì)胞可以分為胚胎干細(xì)胞、成體干細(xì)胞和誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）。

胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎，具有分化為任何類型細(xì)胞的全能性，但對(duì)于它的使用涉及倫理問題；成體干細(xì)胞存在于成熟組織中，如骨髓和脂肪組織，但它們的分化能力相對(duì)有限，可以用于特定組織的修復(fù)。事實(shí)上，這兩種干細(xì)胞都很難在臨床上開展大規(guī)模的醫(yī)療應(yīng)用。

誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展為干細(xì)胞研究帶來了革命性變化。這項(xiàng)技術(shù)允許科學(xué)家通過引入特定因子，將成熟的體細(xì)胞（如皮膚細(xì)胞）重新編程為具有類似胚胎干細(xì)胞特性的多能干細(xì)胞。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)不僅避開了使用胚胎干細(xì)胞的倫理爭(zhēng)議，還為個(gè)體化治療提供了可能性。

干細(xì)胞技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景廣闊，包括組織工程、器官再生、疾病建模和藥物篩選等。在 1 型糖尿病治療中，科學(xué)家們致力于將誘導(dǎo)多能干細(xì)胞分化為功能性胰島 β 細(xì)胞，以替代患者體內(nèi)受損的胰島細(xì)胞。

突破性研究：

1 型糖尿病

實(shí)現(xiàn)臨床功能性治愈

在這項(xiàng)突破性研究中，由天津市第一中心醫(yī)院沈中陽和王樹森研究組、北京大學(xué)和昌平實(shí)驗(yàn)室鄧宏魁研究組，以及杭州瑞普晨創(chuàng)科技有限公司組成的研究團(tuán)隊(duì)，采用了一種創(chuàng)新的化學(xué)重編程技術(shù)。

這種方法使用特定的化學(xué)小分子，而非傳統(tǒng)的基因操作，誘導(dǎo)成熟細(xì)胞重返多能狀態(tài)。該技術(shù)因其安全性和效率而備受關(guān)注，并于 2024 年榮獲未來科學(xué)大獎(jiǎng)“生命科學(xué)獎(jiǎng)”。

在先前的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，該療法表現(xiàn)出了極高的有效性和安全性，在獲得主管部門許可后，人體實(shí)驗(yàn)也隨之展開。研究團(tuán)隊(duì)選擇了一名患有 11 年病史的 1 型糖尿病患者進(jìn)行臨床試驗(yàn)，這名患者此前完全依賴胰島素治療，且血糖控制較差，多次出現(xiàn)嚴(yán)重低血糖。治療過程中，研究人員首先利用化學(xué)重編程技術(shù)將患者自身的體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，然后將這些誘導(dǎo)多能干細(xì)胞定向分化為功能性胰島 β 細(xì)胞，最后將人工培養(yǎng)的 β 細(xì)胞移植回患者體內(nèi)。

令人振奮的治療結(jié)果出來了！在移植75天后，患者完全擺脫了胰島素注射治療，這一效果持續(xù)超過一年。更重要的是，患者的各項(xiàng)糖尿病相關(guān)指標(biāo)均達(dá)到正常人水平，實(shí)現(xiàn)了 1 型糖尿病的臨床功能性治愈，這一成果標(biāo)志著干細(xì)胞治療在 1 型糖尿病領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。

胰島細(xì)胞腹直肌前鞘下移植的示意圖。圖片來源：研究團(tuán)隊(duì)供圖

臨床應(yīng)用優(yōu)勢(shì)多

與傳統(tǒng)治療方法相比，干細(xì)胞治療具有多方面優(yōu)勢(shì)：

血糖調(diào)控更精準(zhǔn)

干細(xì)胞衍生的胰島細(xì)胞能夠更精準(zhǔn)地模擬正常胰腺的功能，實(shí)現(xiàn)更為精確的血糖調(diào)控，這不僅提高了治療效果，還大大降低了并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。

治療效果更永久

干細(xì)胞治療有望提供長(zhǎng)期甚至永久的治療效果，顯著提高患者的生活質(zhì)量。

量身定制治療方案

使用患者自身細(xì)胞制備的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞，可以降低免疫排斥反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)為每個(gè)患者提供量身定制的治療方案。

供體短缺問題得到解決

干細(xì)胞技術(shù)理論上可以提供幾乎無限量的胰島細(xì)胞，從根本上解決了傳統(tǒng)胰島移植面臨的供體短缺問題。

盡管初步結(jié)果令人鼓舞，但要將這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于臨床，還需要進(jìn)行更多研究和臨床試驗(yàn)，需要評(píng)估長(zhǎng)期安全性和有效性，優(yōu)化治療方案的同時(shí)還要解決成本、倫理等方面的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。

當(dāng)前，干細(xì)胞治療的成本仍然較高，未來需要開發(fā)更經(jīng)濟(jì)高效的細(xì)胞制備和移植技術(shù)，使這種治療方法能夠惠及更多患者。

此外，干細(xì)胞研究和應(yīng)用涉及復(fù)雜的倫理問題，需要建立健全的倫理指導(dǎo)原則和監(jiān)管框架，以確保這項(xiàng)技術(shù)負(fù)責(zé)任的發(fā)展和使用。

干細(xì)胞技術(shù)有望治療其他疾病

中國科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在干細(xì)胞治療 1 型糖尿病領(lǐng)域取得的突破性進(jìn)展，不僅為數(shù)百萬糖尿病患者帶來了新的希望，也為整個(gè)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域開辟了新的前景，這項(xiàng)研究展示了干細(xì)胞技術(shù)在治療復(fù)雜慢性疾病方面的巨大潛力。