干細胞治療代謝性綜合征的作用機制原理發表時間:2021-05-24 15:54作者:杭吉干細胞科技 代謝綜合征(Ms)是以胰島素抵抗為主要特點,可引起肥胖、高血壓、高血糖以及血脂紊亂等聚集發病,并且導致心血管疾病和糖尿病發病風險明顯增高的一組代謝性疾病的總稱。 目前MS的治療主要以改善生活方式和藥物治療為主,這些治療要求患者有較強的依從性,存在藥物不良反應,且較難從根本上改善和治愈MS。 間充質干細胞 (MSCs)是一種具有自我復制能力和多項分化潛能的細胞,目前MSCs在糖脂代謝紊亂、胰島素抵抗、高血壓及心血管疾病等相關病變中的應用已有報道。 目前應用于治療代謝綜合征的主要有胚胎、臍帶、骨髓和脂肪來源的間充質干細胞。 間充質千細胞治療代謝綜合征的三大作用機制間充質干細胞的分泌效應抑制慢性炎癥減輕肥胖 研究證實,肥胖是一種系統性慢性低度炎癥,這種炎癥狀態為MS的發生發展提供了最佳“環境”。肥大的脂肪細胞通過分泌MCP—l等趨化因子招募單核細胞和巨噬細胞聚集于脂肪組織引起炎癥反應,同時分泌大量炎性因子; 其次,脂肪組織的局部缺氧、內質網應激等都能通過激活炎癥信號通路促進炎性因子(IL一6、TNF一α等)的表達和分泌。因此,控制肥胖相關炎癥是控制Ms發生發展的關鍵環節。MSCs作為再生修復的重要細胞,已經被證實可以 通過其分泌機制,發揮抗炎與免疫調節作用。 間充質干細胞的分泌作用有效改善機體的胰島素抵抗 胰島素抵抗(IR)是Ms另一個重要的觸發因素,而炎癥又是引起IR的重要原因。在Diabetes雜志上首次提出并 證實在輸注早期BMMSCs可以通過改善胰島β細胞功能和 外周靶組織胰島素抵抗達到緩解高血糖的目的,而輸注晚期則主要通過改善外周組織胰島素抵抗來達到長期控制血糖的目的。體外實驗證實BMMscs通過活化骨骼肌、脂肪和肝胰島素受體底物一1一AKT-GLUT信號通路改善外周組織胰島素抵抗而達到降低血糖的目的。 間充質干細胞促進血管再生和修復心肌的作用有效改善血液循環 當機體組織和細胞受到損傷時,損傷的血管、 細胞以及釋放的炎性因子(TNF一α,IL一1β等)激活巨噬細胞、中性粒細胞、T細胞和β細胞等免疫細胞改變受損組織的微環境,間充質干細胞被招募到損傷部位分化為血管內皮細胞、心肌細胞和平滑肌細胞,直接參與血管再生和受損心肌的修復。 除此之外,間充質干細胞可以分泌促血管生成分子,如血管內皮生長因子、肝細胞 生長因子、堿性成纖維細胞生長因子、轉化生長因子一β和胰島素樣生長因子一1,促進血管的自我修復。總的來說,各種實驗數據和臨床證據都表明,MSCs移植可促進血管再生和修復受損心肌細胞,從而改善心臟功能和血液循環。 臨床案例2018年的一項間充質干細胞治療2型糖尿病的臨床試驗中,研究者將間充質干細胞以1×10^6kg經外周靜脈直接輸注和經脾靜脈導入胰腺兩種方式分別于第5天和第10天兩次輸注給22例招募的糖尿病患者,觀察其細胞治療前后相關指標的變化。 此項研究證實間充質干細胞輸注后患者的胰島素抵抗明顯改善,并且發現細胞輸注6個月后患者血清中IL一1B和IL一6的水平明顯下降。提示間充質干細胞可能通過調節炎癥相關因子的分泌和改善IR治療MS。 結語 間充質干細胞通過再生、直接修復、免疫調節等機制治療多種疾病的理論基礎和實驗研究,為臨床上運用間充質干細胞治療代謝綜合征提供了新思路。 間充質干細胞移植在胰島素抵抗、糖脂代謝紊亂、心血管病及腎病中的作用及分子機制,為進一步探討間充質干細胞移植治療代謝綜合征提供了更多希望和可能性,也為將來的動物實驗和臨床研究提供一定的背景支持。 參考資料 【1】:ZIlaoY,JiangZ,Guo C.New hopefortype 2 diabetics:targeting inslllin resislaIlce tllIough the immune modula哇on of stem ceUs[J]. Autoimmun Rev,2011。11(2):137—142. 【2】:Gopurappilly R,Bhonde R.Can mllltiple intramuscular injections of mesenchYmal stromal cells overcome insulin resisttance offering an altemative mode of cell lherapy fortype 2 diabetes[J].Med Hypotlleses,2012,78(3):393—395. |
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