重大科学新突破：干细胞让I型糖尿病的治愈成为可能

日前，发表在《Cell Stem Cell》杂志上的研究让I型糖尿病患者的治愈成为可能[1]。由干细胞分化培养而来的胰岛细胞在26名1型糖尿病患者体内分泌了胰岛素。这个里程碑的成果无疑为成千上万名1型糖尿病患者带来了希望。

温哥华总医院糖尿病中心主任Thompson博士表示，“干细胞让1型糖尿病患者治愈成为可能。这项研究是一项重大的科学突破，通过最先进技术帮助1型糖尿病患者找到了治愈方法。”

图片来自文献[1]

近年来，干细胞衍生细胞被认为具有根本性治疗糖尿病的潜力，特别是利用多能干细胞通过定向分化可以产生几乎无限和一致的人类胰岛样簇[2]，在未来干细胞来源胰岛细胞有望成为糖尿病患者治疗的重要手段。

（1）国际期刊《Cells》最新：干细胞有望让1型糖尿病摆脱胰岛素

（2）干细胞攻克糖尿病获重要进展：我国科学家为治愈I型糖尿病提供新方案

（3）FDA再对干细胞新药开绿灯：为糖尿病患者摆脱胰岛素寻求新方案！

（4）干细胞治疗I/II型糖尿病均获重大进展：减少胰岛素用量，甚至完全摆脱

目前胰岛素治疗虽然解决了糖尿病患者的主要健康问题，但随着人类生活水平的不断变好，人们对生活质量要求的不断增高，胰岛素治疗带来的血糖监测、胰岛素泵维持注射、饮食控制等持续生活负担却严重降低了患者的生活质量。因此，科学家们在不断探索一种能为患者带来最大利益的治疗方法。他们把焦点放在了细胞。

移植胰岛细胞是一种有效的并且能替代胰岛素治疗的方法。通过几十年临床经验的积累，发现移植人类胰岛细胞可以有效地监测血糖水平并及时分泌胰岛素，不少患者还认为该方法彻底改变了她们的生活，让他们感觉“没有糖尿病”。

但由于胰岛细胞供体不足难以满足数百万糖尿病患者的需要，因此寻找一种来源丰富、安全有效的细胞替代疗法仍是亟需解决的关键问题。

而干细胞来源胰岛成功涵盖具有内分泌功能的所有胰岛细胞类型（α、β和δ细胞 ）。人类多功能干细胞（胚胎干细胞和诱导多能干细胞）的无限分裂和分化潜能使上述设想成为可能。

多项研究通过体内移植干细胞衍生而来的胰岛β细胞，结果证明，干细胞衍生的胰岛β细胞能够完全对体内葡萄糖水平变化产生反应，并成功治愈了糖尿病小鼠。

若将干细胞来源胰岛β细胞用于临床患者治疗，体外培养胰岛β细胞是关键。这样就无需在移植入患者体内后再进一步分化和发育。

在2014年，就已经有研究通过6步程序在体外利用胚胎干细胞和诱导多能干细胞培育出胰岛。该胰岛涵盖人类原本胰岛α细胞、胰岛β细胞和胰岛δ细胞。这将朝着干细胞替代胰岛素治疗的最终目标迈出了重要一步。见图1。

图1 干细胞来源胰岛细胞：绿色为β细胞，红色为阿尔法细胞，白色为δ细胞（图片来源参考文献[2]）

利用单细胞RNA-Sep检查发现，由干细胞分化来源的胰岛细胞具有可观的稳定性，该胰岛细胞可以在没有任何分化信号的情况下，在体外维持现有的表型超过5周，并且能够灵敏的对葡萄糖水平刺激产生重复反应。

经过十多年的技术研发，让干细胞分化为胰岛细胞的方法已经很成熟了。此外，在体外，也有多种方法生成具有3D结构的工程胰岛细胞。并且通过移植由干细胞分化而来的胰岛细胞可以改善胰岛素分泌。

人体临床研究结果证明，使用干细胞来源胰岛细胞治疗，可以让1型糖尿病患者不再依赖外源性胰岛素，摆脱胰岛素治疗。

体内外研究已证实干细胞来源胰岛细胞具有理想的功能，干细胞来源胰岛细胞移植治疗与传统胰岛素治疗比较而言，各有利弊。详见下表：

目前在临床发展中主要面临的挑战有以下几点：

①首先，对于临床糖尿病患者的治疗，尚不清楚哪个部位是移植干细胞来源胰岛细胞的理想部位；

②其次是实现代谢控制所需的胰岛细胞剂量和数量尚不明确；

③另外，移植后的免疫排斥反应也受到了不少学者的关注，其中用藻酸盐衍生物和新型生物膜封装的方法有望成为解决该问题的办法，并已在其他地方进行了审查。

图3 干细胞来源胰岛细胞来源及用途

在过去的100年里，胰岛素延续了糖尿病患者的生命。而在未来的发展中，干细胞来源胰岛细胞有望成为糖尿病患者临床治疗的潜在方案，代替其原本受损的胰岛细胞维持人体正常胰岛素分泌工作，还原患者原本生活。