每天資訊幹細胞與糖尿病之間的“愛恨情仇”

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幹細胞與糖尿病之間的“愛恨情仇”

幹細胞與糖尿病之間的“愛恨情仇”

雖然100多年來,我們透過重組胰島素合成和給藥方式的發展

在根本上降低了糖尿病的發病率及死亡率,也帶給糖尿病患者一些信心。

但是

儘管如此,全球仍有4億多糖尿病患者因為併發症,不得不直面死亡的威脅和痛苦。

如糖尿病、腎病、眼病和神經系統疾病等。

幹細胞與糖尿病之間的“愛恨情仇”

1、I、II型糖尿病患者該何去何從

雖然自身透過相關的飲食控制,能有效的減緩或預防糖尿病併發症的發展。

但是卻因此引發低脂血癥,導致身體出現嚴重的營養不良的表現

本來想透過嚴格控制飲食來控制,卻因為這種惱人的狀況存在,讓糖尿病患者又一次掩面嘆息。

退而其次,有錢的人透過實體胰腺器官移植或胰島移植的方法

可以達到在不適用胰島素的情況下能使病情獲得良好的控制,但胰島組織來源有限,時間一到,糖尿病將再次佔領高地;

沒錢的人直接透過體外注射胰島素來控制病情的發展,然而大家都知道,身體是個很奇妙的玩意,還有“耐藥性”的說法,胰島素稍微不注意注射過多,體內就會做出相應的反應,之間的“化學反應”著實危險。

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患者注射胰島素成常態也是“病態”

不過

隨著醫學領域的快速發展,可以藉助幹細胞的特性來生產出充足的分泌胰島素細胞資源

來滿足體內缺失β細胞的需求。

幹細胞技術的發展,組織工程的進步在加上如今生物材料快速發展,

相信很短時間內,幹細胞治療糖尿病的療法將完全取代如今的這些“治標不治本”的傳統療法。

但目前最重要的還是要加大研究進度,攻克幹細胞治療糖尿病的關鍵技術和核心問題。

幹細胞療法的發展,不管在哪個領域內,都是算是一場“革命”了,真正的做到造福人類創造美好生活的一項高新技術。

幹細胞與糖尿病之間的“愛恨情仇”

2、幹細胞分化成完整的胰島

十幾年來,幹細胞在糖尿病領域有顯著的發展

基本的策略就是重演了胚胎時期多能幹細胞分化的主要路徑:

首先 人源幹細胞誘導分化出明確的內胚層,然後透過特定的方式,分化出胰腺內胚層

再到分泌前體細胞,也就是祖細胞,最後新城胰島細胞。

如今的發展階段是到了,由幹細胞分化出來的胰島單個細胞對葡萄糖刺激下能否立馬產生做出回覆,開始分泌胰島素。

多個實驗室的精力,目前都集中在研究功能完整的β細胞和胰島細胞上

同時還要很快可以作為胰島素分泌的細胞來代替人的胰島細胞。

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圖-1 胰腺由外分泌和內分泌區域組成。

3、幹細胞製備成β細胞的難處在哪?

儘管目前我們的科技水平可以成功從幹細胞製備出胰島素分泌細胞了,

但是要完美複製內源β胰島細胞或者能完整的實現出相關的胰島細胞功能,還有待商榷。

事實上,

β細胞功能的維持高度依賴於胰島複雜的細胞結構,而那種“落單的”分離態的胰島細胞與完整結構中的胰島細胞行為不同。

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複雜的胰島

那種“落單”的胰島細胞在受到葡萄糖刺激的時候,分泌的胰島素遠遠不及整個胰島結構的一半。

“眾人拾柴火焰高”

這就是我們體內健康的胰島組織為什麼能對我們體內環境迅速做出相關反應的原因,各種細胞相互配合,高效的解決相關問題。

“三家四靠要糟糕”

單個的胰島細胞,在面對我們體內大環境的考驗時,表現的出來的能力卻很低,甚至可以說是忽略不計了。

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總之,要確定出最適合人體胰島功能的細胞組合和結構需要我們做相當多的工作

還要付出一些時間。

可能的挑戰包括了

確定如何獲得所需的人胰島細胞的“生活環境”以及與其它細胞是如何相互“交流”

還有一個挑戰就是目前建立的人工胰島的技術依賴於內分泌細胞和非內分泌細胞之間的自組織 特性。

也許在未來的某一天,我們真的可以透過3D列印技術,來創造出人工胰島組織

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4、這些“疑難雜症”讓人頭疼

最近使用β細胞替代治療的成功,再加上hESC-或iPSC衍生β細胞的生產,為有效治療該疾病提供了路線圖。

然而主要的障礙便是同種免疫排斥問題。

在移植了β細胞,面臨的首要問題便是同種免疫介導的排斥反應了

如果不加以干預,我們自己體內的免疫系統便會在幾天時間內

將移植的細胞清楚乾淨。

雖然現在醫學能做到保護移植細胞免受排斥反應,但廣泛的免疫抑制卻能損害我們的免疫系統

一旦我們我們自己將自己的免疫系統給“作”宕機,帶來的風險甚至更大,

一不小心就會感冒發燒,一不注意就會有惡性腫瘤的“突擊”。

現在找到的理想的策略便是訓練我們的免疫系統,讓它們接受這些移植的細胞,避免慢性全身免疫抑制。

目前臨床動物模型已經實現了這一策略,

相關實驗室正為人類,開發潛在的耐受性療法。

5、幹細胞的未來方向可能是微囊化

目前,不爭的事實便是幹細胞能治療諸多疾病,以及改善人體的健康狀況。

上文簡單的提到了幹細胞分化而來的胰島細胞的重重難題,這還只是簡單的介紹;

實際上,現實中我們要面臨的進展和挑戰更麻煩。

比如:

臨床上胰島移植的技術越來越成熟,對移植位置和供血等研究使得胰島移植成為治療的標準;

同時,在具體治療的時候,還要考慮到患者的健康狀況,來保證臨床治療手段可得到滿意的臨床療效。

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採用組織工程的方法把胰島素分泌細胞包裹到特殊材料的微型膠囊裝置裡,

一方面可以提供胰島素分泌細胞,另一方面可以限制免疫細胞的攻擊

微型膠囊裝置讓移植細胞成功的繞過了我們體內免疫細胞的攻擊,這種“披著羊皮的狼”的打法很成功,因此,幹細胞微囊化前景很好。

雖然實際操作過程中,也面臨了諸多的複雜問題,尤其是技術實現手段的問題,但仍有臨床實驗產品的推出。因此,前景依然看好。

總的來說,相關學科快速的進展,讓糖尿病不再成為難題。