糖尿病,作為一種常見(jiàn)的慢性疾病,給患者的生活帶來(lái)了諸多困擾。近年來(lái),干細(xì)胞治療成為糖尿病治療領(lǐng)域的一個(gè)新的研究方向。其中,自體干細(xì)胞和異體干細(xì)胞在糖尿病治療中表現(xiàn)出了不同的效果。我們將從多方面來(lái)分析,自體干細(xì)胞與異體干細(xì)胞治療糖尿病的有哪些差異?

自體干細(xì)胞與異體干細(xì)胞治療糖尿病有哪些差異?
免疫反應(yīng)方面
自體干細(xì)胞
自體干細(xì)胞來(lái)源于患者自身,最大的優(yōu)勢(shì)就是不會(huì)引發(fā)免疫排斥反應(yīng)。身體的免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別這些細(xì)胞為 “自身成分”,所以在移植后,它們可以在體內(nèi)自然地發(fā)揮功能。這就避免了因免疫排斥而導(dǎo)致的細(xì)胞死亡或功能受損,也不需要患者長(zhǎng)期服用免疫抑制劑。
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異體干細(xì)胞
異體干細(xì)胞來(lái)自于其他個(gè)體,因此會(huì)引發(fā)免疫反應(yīng)。為了防止免疫系統(tǒng)對(duì)移植的異體干細(xì)胞進(jìn)行排斥,患者通常需要服用免疫抑制劑。然而,長(zhǎng)期使用免疫抑制劑會(huì)帶來(lái)諸多風(fēng)險(xiǎn),如增加感染的幾率(包括細(xì)菌、病毒和真菌感染)、影響肝腎功能、甚至可能增加患某些癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
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治療效果方面
自體干細(xì)胞
由于不存在免疫排斥的干擾,自體干細(xì)胞治療糖尿病的效果在理論上更穩(wěn)定。它們可以持續(xù)地分化為胰島 β 細(xì)胞、分泌細(xì)胞因子來(lái)調(diào)節(jié)血糖、改善局部組織環(huán)境和修復(fù)受損組織。
2024年10月31日,南開(kāi)大學(xué)天津第一中心醫(yī)院在國(guó)際期刊《Cell》上發(fā)布了一篇《1 型糖尿病患者腹部前直肌鞘下化學(xué)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞來(lái)源的胰島移植》的研究結(jié)果。該試驗(yàn)評(píng)估了在腹部前直肌鞘下自體移植化學(xué)誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞來(lái)源的胰島 (CiPSC 胰島) 治療 1 型糖尿病的可行性。

研究結(jié)果表示:患者在移植后75天開(kāi)始實(shí)現(xiàn)持續(xù)的胰島素獨(dú)立性。患者的目標(biāo)血糖范圍時(shí)間顯著增加,同時(shí)伴有糖化血紅蛋白下降。患者呈現(xiàn)出穩(wěn)定的血糖控制狀態(tài),目標(biāo)血糖范圍時(shí)間 >98%。1 年后,臨床數(shù)據(jù)滿足所有研究終點(diǎn),沒(méi)有出現(xiàn)移植相關(guān)異常的跡象。
異體干細(xì)胞
異體干細(xì)胞也有分化為胰島 β 細(xì)胞和分泌細(xì)胞因子的能力,但免疫排斥反應(yīng)可能會(huì)影響其功能發(fā)揮的穩(wěn)定性。
2015年4月11日,印度 GR Doshi 和 KM Mehta 腎病研究所在國(guó)際期刊《Cell therapy》上發(fā)布了一篇《胰島素分泌脂肪間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞與自體和同種異體骨髓造血干細(xì)胞治療 1 型糖尿病》的研究結(jié)果。

研究結(jié)果表示:兩組的 HbA1c 和 SC-肽均持續(xù)改善,谷氨酸脫羧酶抗體減少,平均胰島素需求減少,未觀察到不良反應(yīng)。與同種異體造血干細(xì)胞移植相比,自體 IS-AD-MSC+ BM-HSC 聯(lián)合輸注可更好地長(zhǎng)期控制高血糖。
安全性方面
自體干細(xì)胞
自體干細(xì)胞最大的安全優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)引發(fā)免疫排斥反應(yīng)。因?yàn)檫@些干細(xì)胞來(lái)源于患者自身,免疫系統(tǒng)能夠識(shí)別它們,所以在移植過(guò)程中不需要像異體干細(xì)胞治療那樣使用免疫抑制劑。這就避免了因長(zhǎng)期使用免疫抑制劑而帶來(lái)的一系列風(fēng)險(xiǎn),如增加感染的幾率(包括細(xì)菌、病毒和真菌感染)、對(duì)肝腎功能的損害、以及可能增加患某些癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。
2014年11月,印度昌迪加爾醫(yī)學(xué)在國(guó)際期刊《Indian Journal of Endocrinology and Metabolism》上發(fā)布了一篇《自體骨髓造血干細(xì)胞移植治療 2 型糖尿病的療效和安全性:15 個(gè)月隨訪研究》的研究結(jié)果。

研究結(jié)果表示:自體骨髓造血干細(xì)胞治療者的平均 HbA1c 降低 1.1%,同時(shí)胰高血糖素刺激的 C 肽水平、穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估 -β和 QOL 評(píng)分顯著改善。未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不良事件。
異體干細(xì)胞
異體干細(xì)胞治療糖尿病面臨的主要安全問(wèn)題是免疫排斥反應(yīng)。由于異體干細(xì)胞來(lái)自于其他個(gè)體,患者的免疫系統(tǒng)會(huì)將其識(shí)別為外來(lái)物質(zhì)并發(fā)起攻擊。為了抑制免疫排斥,通常需要使用免疫抑制劑。并非所有的異體干細(xì)胞治療糖尿病都會(huì)出現(xiàn)免疫排斥問(wèn)題。
2023年5月24日,瑞典烏普薩拉大學(xué)在國(guó)際期刊《Diabetology》上發(fā)布了一篇《臍帶間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞保留 1 型糖尿病患者的內(nèi)源性胰島素產(chǎn)生:一項(xiàng) I/II 期隨機(jī)雙盲安慰劑對(duì)照試驗(yàn)》的研究結(jié)果。研究旨在調(diào)查同種異體華通膠衍生的間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞 (MSC) 治療新發(fā)1型糖尿病的安全性和有效性。

研究結(jié)果顯示:隨訪結(jié)果顯示,安慰劑治療者的C肽水平下降了47%,而干細(xì)胞治療者的C肽水平僅下降了10%,且干細(xì)胞治療者的胰島素需求在12個(gè)月的隨訪期內(nèi)沒(méi)有變化。安慰劑治療者的胰島素需求中位數(shù)增加了 10 U/天,而干細(xì)胞治療者的胰島素需求在 12 個(gè)月的隨訪期內(nèi)沒(méi)有變化。這項(xiàng)研究表明同種異體華通膠衍生的 MSCs是一種治療新發(fā) 1 型糖尿病的安全方法,并具有保留 β 細(xì)胞功能的潛力。
細(xì)胞質(zhì)量和活性方面
自體干細(xì)胞
(一)細(xì)胞質(zhì)量
遺傳穩(wěn)定性:
- 自體干細(xì)胞來(lái)源于患者自身,其最大的優(yōu)勢(shì)在于基因與患者自身完全匹配。這意味著在遺傳層面上,這些干細(xì)胞具有高度的穩(wěn)定性,不會(huì)出現(xiàn)因基因不匹配而導(dǎo)致的細(xì)胞功能異常或潛在的遺傳疾病傳播風(fēng)險(xiǎn)。
純凈度和污染風(fēng)險(xiǎn):
- 如果在采集和處理過(guò)程遵循嚴(yán)格的無(wú)菌操作和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),自體干細(xì)胞的純凈度可以得到很好的保證。由于是自身組織來(lái)源,不存在像異體干細(xì)胞可能攜帶的外來(lái)病原體或其他供體相關(guān)雜質(zhì)的問(wèn)題。

細(xì)胞成熟度和功能完整性:
- 自體干細(xì)胞的成熟度和功能完整性因來(lái)源和個(gè)體差異而有所不同。以脂肪干細(xì)胞為例,從健康脂肪組織中獲取的干細(xì)胞通常具有較好的成熟度和功能完整性。這些細(xì)胞能夠在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)揮其多向分化潛能,如分化為胰島樣細(xì)胞來(lái)參與糖尿病治療。
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(二)細(xì)胞活性
增殖能力:
- 自體干細(xì)胞的增殖能力是影響其治療效果的重要因素之一。一般來(lái)說(shuō),年輕健康個(gè)體的自體干細(xì)胞具有較強(qiáng)的增殖能力。然而,隨著年齡的增長(zhǎng),自體干細(xì)胞的增殖能力會(huì)逐漸下降。這種增殖能力的變化可能會(huì)限制其在治療糖尿病中的應(yīng)用,特別是對(duì)于需要大量干細(xì)胞來(lái)改善胰島功能的情況。
分化潛能:
- 自體干細(xì)胞在治療糖尿病中發(fā)揮作用的關(guān)鍵在于其分化為胰島 β 細(xì)胞的潛能。研究表明,在適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)條件下,如通過(guò)添加特定的生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子,自體干細(xì)胞能夠分化為具有胰島素分泌功能的胰島樣細(xì)胞。
旁分泌活性:
- 自體干細(xì)胞的旁分泌活性對(duì)于改善糖尿病癥狀也非常重要。這些細(xì)胞能夠分泌多種細(xì)胞因子,如血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)、胰島素樣生長(zhǎng)因子 – 1(IGF – 1)等。VEGF 有助于改善胰腺的血液循環(huán),為胰島細(xì)胞的再生和功能恢復(fù)創(chuàng)造良好的環(huán)境;IGF – 1 可以促進(jìn)細(xì)胞的增殖和分化。然而,細(xì)胞活性的下降,如衰老或疾病狀態(tài)下,可能會(huì)導(dǎo)致旁分泌活性的降低。
異體干細(xì)胞
(一)細(xì)胞質(zhì)量
供體篩選與質(zhì)量保障
- 對(duì)于異體干細(xì)胞,供體篩選是確保細(xì)胞質(zhì)量的關(guān)鍵第一步。無(wú)論是臍帶血、骨髓還是胎盤等來(lái)源,都會(huì)對(duì)供體進(jìn)行嚴(yán)格的健康檢查。
- 細(xì)胞采集過(guò)程也有嚴(yán)格的質(zhì)量控制。以骨髓采集為例,采集必須在無(wú)菌環(huán)境下進(jìn)行,使用的醫(yī)療器械要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格消毒,防止細(xì)菌、真菌等污染。
細(xì)胞一致性和標(biāo)準(zhǔn)化
- 異體干細(xì)胞在一定程度上更容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。例如,臍帶血干細(xì)胞庫(kù)可以對(duì)采集的臍帶血進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理和分類。通過(guò)對(duì)細(xì)胞表面標(biāo)志物、細(xì)胞數(shù)量等參數(shù)的精確測(cè)定,將臍帶血干細(xì)胞分為不同的等級(jí)和類型,便于臨床應(yīng)用時(shí)選擇質(zhì)量和活性合適的細(xì)胞。
潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)
- 盡管有嚴(yán)格的篩選和質(zhì)量控制措施,但異體干細(xì)胞仍存在一定的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。其中一個(gè)主要問(wèn)題是免疫原性相關(guān)的質(zhì)量下降。由于異體干細(xì)胞來(lái)自其他個(gè)體,其細(xì)胞表面帶有外來(lái)的抗原,在進(jìn)入患者體內(nèi)后可能引發(fā)免疫反應(yīng)。這種免疫反應(yīng)不僅會(huì)影響干細(xì)胞的存活和功能發(fā)揮,還可能導(dǎo)致細(xì)胞的損傷和死亡。
(二)細(xì)胞活性
初始活性評(píng)估
- 在使用異體干細(xì)胞治療糖尿病之前,會(huì)對(duì)細(xì)胞的初始活性進(jìn)行評(píng)估。這包括細(xì)胞的增殖能力和分化潛能等方面。對(duì)于臍帶血干細(xì)胞,通過(guò)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)可以評(píng)估其在合適的培養(yǎng)條件下的增殖速度。一般來(lái)說(shuō),活力高的臍帶血干細(xì)胞在體外培養(yǎng)時(shí)能夠快速分裂,形成足夠數(shù)量的細(xì)胞群體,為移植治療提供足夠的細(xì)胞儲(chǔ)備。
活性維持與影響因素
- 異體干細(xì)胞在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中需要特殊的條件來(lái)維持其活性。例如,臍帶血干細(xì)胞通常采用液氮低溫保存,在這種超低溫環(huán)境下,細(xì)胞的代謝活動(dòng)幾乎停止,能夠長(zhǎng)期保持其活性。然而,如果儲(chǔ)存條件出現(xiàn)波動(dòng),如溫度升高或液氮泄漏,可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞活性下降。在細(xì)胞移植后,患者的身體狀況和免疫反應(yīng)是影響異體干細(xì)胞活性的關(guān)鍵因素。
長(zhǎng)期活性和功能發(fā)揮
- 從長(zhǎng)期來(lái)看,異體干細(xì)胞在治療糖尿病中的活性和功能發(fā)揮存在不確定性。雖然在移植初期可能會(huì)觀察到一些積極的治療效果,如血糖下降、胰島功能改善等,但隨著時(shí)間的推移,由于免疫排斥反應(yīng)的持續(xù)存在和其他潛在因素的影響,細(xì)胞的活性可能會(huì)逐漸降低。
總結(jié)
自體干細(xì)胞和異體干細(xì)胞各有優(yōu)缺點(diǎn),在糖尿病治療中選擇哪種干細(xì)胞類型需根據(jù)患者的具體情況。自體干細(xì)胞因其安全性高而更適用于大多數(shù)患者,而異體干細(xì)胞則在特定情況下可能提供更高效的治療方案。
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