糖尿病是一种严重威胁人类健康的慢性疾病,其可怕之处不仅仅局限于疾病本身,还在于很多患者即使接受了药物治疗,也可能出现无法避免的并发症,而且这些并发症一旦发生,依靠传统方法很难治愈。
值得欣慰的是随着再生医学的发展,研究人员逐步意识到了干细胞在治疗糖尿病及其并发症方面的卓越潜力,也为糖尿病患者带来了新的曙光!
糖尿病是一组以慢性高血糖为特征的代谢性疾病,其发病可能与多种因素有关,比如家族史、不良饮食、缺乏运动、肥胖等。
胰腺是在新陈代谢中发挥重要作用的腺体,糖尿病患者胰腺体积明显缩小,胰岛β细胞的结构和功能严重破坏,从而影响全身糖代谢。根据发病机制不同,可分为两种类型,即1型糖尿病[胰岛素缺乏型I型糖尿病(T1DM)]、2型糖尿病[胰岛素抵抗型Ⅱ型糖尿病(T2DM)]。
长期的高血糖状态会影响营养摄取、能量消耗、体内各种激素代谢,从而引起一系列并发症,比如周围神经病变、肾脏病变、心血管病变、视网膜病变等,这些并发症会严重影响糖尿病患者的健康。因此,糖尿病的临床治疗目标不仅是控制血糖,更长远的目标应是在维持体内平衡的基础上,预防和延缓并发症的发生、发展。
糖尿病可累及神经系统的任何部分,出现中枢神经系统并发症、自主神经病变、周围神经病变等,其中较为常见的是糖尿病周围神经病变,在糖尿病患者中的发生率>50%,它以进行性神经元丧失、神经纤维脱髓鞘为特点。
糖尿病患者可因周围神经病变与下肢周围血管病变,引起足部软组织和骨关节的破坏,最终引发一系列足部问题,也就是我们俗称的“糖尿病足”。
①糖尿病足早期,患者可见足部皮肤干燥瘙痒、发凉、疼痛或麻木等缺血表现,症状一般在夜间或寒冷季节加重,还可出现间歇性跛行表现。
②随着病情继续进展,足部或肢体远端的软组织皮肤感染糜烂,出现水疱或溃疡表现;感染持续加重还可破坏骨质,继而形成脓腔和窦道,并伴恶臭的分泌物流出。严重影响患者的生活质量,而且仅通过血糖调节很难根治,病情容易反反复复,严重者甚至有发生截肢的风险。
糖尿病肾病是糖尿病较为严重的并发症,可进展为肾功能衰竭,甚至是尿毒症,目前仅次于肾小球肾炎,已成为造成终末期肾脏病的第二大原因,尤其多见于高血压、高血脂、肥胖、吸烟的人群。
此类患者可出现各种排尿异常症状,比如排尿次数增多、蛋白尿等;还可出现水肿、高血压、贫血等表现;部分还可伴随消化系统表现,比如腹泻、恶心、食欲不振、便秘等。
血管内斑块是导致糖尿病心脑血管疾病发生的主要因素,其发病机制主要是血管内斑块脱落,形成栓子,栓子随血运而阻塞相应血管,从而导致对应器官的缺血、梗死,包括以下两种:
①糖尿病心血管病变:是由糖尿病而引起的心脏和大血管上的微血管病变、心肌病变、心脏自主神经病变,包括冠心病、糖尿病心肌病等。
②糖尿病性脑血管病:是指由糖尿病所引起的颅内大血管和微血管病变,常见包括脑出血、脑动脉硬化、脑萎缩、缺血性脑血管病等。
糖尿病还可能造成眼部并发症,比如糖尿病性白内障、糖尿病视网膜病变(DR)、与糖尿病相关的葡萄膜炎等,其中,比较常见的是糖尿病视网膜病变。DR是糖尿病性微血管病变中的重要表现,也是导致糖尿病患者视力丧失的主要原因,患者可出现飞蚊症、视物变形、视力下降等一系列表现,尤其是存在高血压、高血脂的患者更要引起重视。
糖尿病可能会导致骨骼脆弱,并增加骨折的发生风险,这可能与长期高血糖状态,造成破骨细胞、成骨细胞、脂肪调节紊乱,以及骨组织结构异常有关。
而且更为雪上加霜的是,糖尿病患者一旦发生骨折,则愈合较为迟缓。因为骨骼的再生需要依靠充足的血液供应,而糖尿病则会因慢性炎症刺激、血管形成不良等因素,导致血液供应不足,最终导致骨折延期愈合。
糖尿病患者血糖控制不佳,长期的高血糖状态会导致炎症介质[如白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)]升高,进而引起慢性炎症,是导致糖尿病周围神经病变的主要因素。此外,本病的发生还与血脂异常、缺氧、血流灌注不足等有关。间充质干细胞之所以能治疗本病,主要得益于以下作用:
①具有抗炎作用,可通过上调抗炎因子、血管内皮生长因子(VEGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)水平,促进创面的愈合。
②具有促血管生成作用,能对外周神经给予循环支持,促进创伤血管的重新分布。
③移植的间充质干细胞可直接分化为内皮细胞、神经细胞,显著改善神经功能障碍,保护神经元的组织形态和超微结构,提高神经传导速度、增加神经血流量,并改善感觉障碍。
糖尿病肾病主要是炎症细胞浸润、脂毒性诱导的细胞凋亡所致,其病理特征是巨噬细胞活化。在病变早期,可因高糖状态造成白细胞渗透、肾小管超滤过、肾血流灌注增加等病理表现;随着病情进展,可出现肾小球肥大、肾小球基膜增厚、肾小球系膜增生、肾小球和间质纤维化等一系列表现。
由于糖尿病肾病往往存在着复杂的代谢紊乱状况,故一旦发展为终末期肾脏病,往往治疗较为棘手,因此及时采取干预措施,有助于延缓并降低糖尿病肾病的发生风险,而间充质干细胞之所以能治疗糖尿病肾病,主要与下列因素有关:
①间充质干细胞可降低肾脏局部和全身的炎症细胞因子水平,并减弱炎症细胞向肾组织的浸润。
②抑制细胞因子及促凋亡蛋白表达,改善内皮功能完整性,还可改善肾小球和基质纤维化。
③降低血清肌酐水平和尿微量白蛋白尿,使肾脏结构和功能逐渐改善,并趋于正常化。
糖尿病并发心脑血管疾病会严重危及患者的健康,应引起高度重视,做到早发现、早治疗,研究显示,间充质干细胞在改善心血管疾病方面具有良好的功效,主要原因如下:
①间充质干细胞具有归巢效应,可以“指哪儿打哪儿”,回输到体内后,可直达小血管和主动脉内皮而发挥治疗作用,使收缩压、主动脉脉搏波速度显著下降。
②间充质干细胞可显著改善内皮细胞功能障碍,从而有助于修复内皮功能障碍、减少氧化应激。
③间充质干细胞可以减轻炎症、抑制纤维化;还可以分泌血管内皮细胞生长因子(VEGF)等细胞因子;并通过促血管生成作用,保护心肌细胞、抑制心脏重塑。
目前激光光凝疗法是治疗本病的常用方法,可缓解视力下降,但具有一定的侵入性,可能出现视敏感度下降、视野缺损等不良反应。而通过干细胞治疗,则可在改善糖尿病视网膜病变的同时,避免激光带来的不良反应,不过目前仍处于临床试验阶段。
①间充质干细胞具有血管生成作用,采取玻璃体内给药方式,可改善视网膜血管功能障碍,改善视网膜电图反应,并改善视网膜血管渗漏等情况。
②糖尿病视网膜病变中,视网膜神经节细胞增加后,视网膜脑源性神经营养因子的水平降低,而间充质干细胞可增加此类营养因子的水平,并通过其营养支持保护作用,有效延缓视网膜退化。
③通过静脉回输方式给予脂肪间充质干细胞后,此类干细胞可通过归巢效应,直达损伤区域,并分化为星形胶质细胞、小神经胶质细胞、内皮细胞,从而参与视网膜修复。
糖尿病可增加骨折的发生风险,而且由于缺少血液供应,愈合也很困难,而回输间充质干细胞,有助于促进糖尿病患者骨折的愈合,主要原因如下:
①间充质干细胞可直接分化为成骨细胞等,有助于促进骨折的愈合。
②间充质干细胞可通过分泌血管内皮生长因子(VEGF),发挥抗炎作用,从而有助于缩短骨折愈合时间。
随着糖尿病研究的不断深入,人们渴望从细胞层面治疗疾病,而干细胞在治疗糖尿病及其并发症方面显示出巨大的潜力,一方面可以恢复胰岛β细胞功能,有望从源头上解决糖尿病;另一方面,有助于改善糖尿病多重并发症,可谓是“一针多效”,也为糖尿病患者带来了新的希望!
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