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中国团队发布报告:干细胞搭配药物有望根治 2 型糖尿病




本次研究最具实用价值的成果,是系统整理出多类可显著放大干细胞降糖护胰岛效果的增效药物与天然植物活性物质,明确各类物质最优使用浓度、作用时长与核心获益,为临床联合治疗提供清晰参考。





国际权威期刊《Drug Design, Development and Therapy》刊登重磅综述研究,由山东中医药大学科研团队完成。研究依托学校中医药重点实验室,系统梳理间充质干细胞修复胰岛的完整机制,同时整理出多款常用降糖药、天然植物提取物搭配干细胞的增效方案,为亿万糖友带来从根源修复胰岛的全新治疗思路。


据全球糖尿病流行病学最新数据,2024 年全球成年糖尿病患病率已达 11.11%,患者总数突破 5 亿,预计 2050 年将逼近 9 亿,其中 96% 的患者属于 2 型糖尿病。


医学界早已证实,胰岛 β 细胞功能受损是 2 型糖尿病发病、持续加重的核心根源。高糖、高血脂带来的糖毒性、脂毒性会层层损伤胰岛细胞,引发炎症、氧化应激、细胞凋亡等多重损伤,而胰岛自身抗氧化能力薄弱,进一步加剧 β 细胞损耗,传统降糖药仅能控制血糖数值,无法从根源保护、修复胰岛功能,长期治疗仍会出现胰岛功能持续衰退的问题,这也是临床亟需全新治疗思路的关键背景。


本次研究聚焦间充质干细胞(MSCs)这一再生医学明星材料,目前脂肪、脐带、骨髓来源的间充质干细胞是研究最成熟的三类干细胞,无需面对胚胎干细胞伦理争议,凭借归巢能力、多向分化潜能、强大旁分泌作用,成为修复胰岛的理想载体。


团队创新性搭建三层级作用框架,清晰拆解干细胞保护胰岛 β 细胞的八大核心作用路径,全方位阻断胰岛损伤、稳定细胞稳态、调控细胞存活与再生,形成一套完整、协同的细胞保护网络。


在清除胰岛损伤诱因层面,干细胞可重塑胰岛抗炎微环境,推动促炎 M1 型巨噬细胞转化为抗炎修复型 M2 巨噬细胞,同步分泌白介素 - 1 受体拮抗剂逆转 β 细胞去分化,下调肿瘤坏死因子、白介素 1β 等促炎因子,提升白介素 10、脂联素等抗炎因子水平;同时全面调节机体免疫平衡,提升调节性 T 细胞数量,减少损伤胰岛的 Th17 细胞与浆母细胞,减轻自身免疫对胰岛的持续攻击。


在维持胰岛细胞稳态层面,干细胞多重通路同步起效:激活 NRF2/HO-1 抗氧化通路、上调溶酶体膜蛋白 LAMP2 提升自噬水平,清除受损线粒体减少活性氧堆积;通过微小 RNA 抑制 p38 MAPK 通路,缓解胰岛素原错误折叠引发的内质网应激;还能通过隧道纳米管、细胞外囊泡直接向受损胰岛输送健康线粒体,修复能量代谢核心细胞器,从源头切断氧化应激恶性循环。


在调控胰岛细胞最终存活命运方面,干细胞双重守护 β 细胞:一方面上调 EGF、PI3K、BCL-2 等修复、抗凋亡基因,激活 AKT/FoxA2/PDX-1 通路促进胰岛再生,提升 Reg2、Reg3 胰岛再生蛋白表达;另一方面激活 NRF2/SLC7A11/GPX4 通路,高效抑制铁死亡这一新型胰岛细胞死亡方式,全方位降低胰岛细胞损耗。



图:MSCs如何维持β细胞功能:概述:本图展示了MSCs维持β细胞功能的八种机制:改善炎症微环境;调节免疫系统;对抗氧化应激;增强自噬活性;缓解内质网应激;维持线粒体功能;促进β细胞再生并抑制细胞凋亡;抑制铁死亡。图中,向上箭头“↑”表示促进或增强,向下箭头“↓”表示抑制或减弱。

本次研究最具实用价值的成果,是系统整理出多类可显著放大干细胞降糖护胰岛效果的增效药物与天然植物活性物质,明确各类物质最优使用浓度、作用时长与核心获益,为临床联合治疗提供清晰参考。


临床常用降糖药搭配干细胞,协同护胰岛效果翻倍

二甲双胍(双胍类):体外实验证实,2mmol/L 二甲双胍处理骨髓间充质干细胞 10 天,可激活 NRF2-GPX7 通路大幅降低高糖环境下细胞氧化损伤;0.5–160μmol/L 浓度可稳定提升胎盘干细胞活性,同时推动巨噬细胞向 M2 型转化,降低 IL-6、TNF-α 炎症因子,修复受损干细胞免疫调节能力,预处理后的干细胞外泌体、细胞囊泡治疗活性同步提升。
GLP-1 受体激动剂(利拉鲁肽、艾塞那肽 Ex-4):10μmol/L 利拉鲁肽体外干预 24 小时,可抑制巨噬细胞 M1 极化,改善胰岛炎症;20nmol/L 艾塞那肽预处理脂肪干细胞 12 小时,上调 SOD、谷胱甘肽抗氧化物质,保护线粒体、减少细胞凋亡,还能诱导干细胞向胰岛素分泌细胞分化,与维生素 D 衍生物 ED-71 联用可进一步放大 M2 巨噬细胞极化效果。
吡格列酮(噻唑烷二酮类):5μmol/L 吡格列酮作用脂肪干细胞 24 小时,上调 PGC-1α 减轻内质网应激、稳定线粒体功能,预处理后的干细胞外泌体修复胰岛能力显著增强。
钠 - 葡萄糖协同转运蛋白 2 抑制剂(恩格列净):预处理干细胞后,其分泌的细胞外囊泡血管修复、降糖作用大幅提升,辅助改善糖尿病全身微循环损伤。

其他化学药物低成本强化干细胞疗效

曲美他嗪 50μmol/L 预处理脂肪干细胞 24–48 小时,下调促凋亡蛋白 BAX、上调抗凋亡 BCL-2,直接放大干细胞对胰岛的保护作用;褪黑素多浓度多维度增效,1μmol/L 干预 48 小时可强化干细胞外泌体调控巨噬细胞能力,100μmol/L 提升骨髓干细胞 SOD2 抗氧化能力,10μmol/L 处理脐带干细胞 7 天,激活 PI3K/AKT 通路促进干细胞增殖、抑制凋亡;维生素 D 可降低脂肪干细胞 IL-6、TNF-α 分泌,缓解高糖炎症损伤;地塞米松能够增强干细胞旁分泌功能,奥斯塔汀可诱导干细胞分化为胰岛素分泌细胞。

天然植物活性物质,安全温和长效赋能干细胞

天然产物具备多靶点、低毒、安全性高的优势,是干细胞联合治疗的优选增效剂,各类活性成分最优作用浓度、明确获益已全部量化:
白藜芦醇低浓度(0.1–2.5μmol/L)激活 SIRT1 通路促进干细胞增殖、延缓衰老,10μmol/L 浓度可高效诱导干细胞分化,抑制 NF-κB 炎症通路,改善线粒体功能;人参皂苷 Rg1 在 100μmol/L 浓度下上调 HIF-1α,显著提升干细胞增殖与分化能力;黄芪甲苷 50μmol/L 作用骨髓干细胞,阻断高糖激活的 TLR4/NF-κB 通路,消除炎症损伤;槲皮素 2μmol/L 激活 ERK 通路,提升 VEGF 表达,直接促进胰岛细胞存活;枸杞多糖提升细胞自噬水平,清除受损细胞器;姜黄素促进干细胞分泌 TGF-β、IL1RN,优化胰岛免疫微环境;丹参素 200μmol/L 大幅提升干细胞活力,强化干细胞外泌体治疗效果;升麻素、淫羊藿苷、山奈酚、当归素等多种植物提取物,分别具备延缓干细胞衰老、激活自噬、抑制凋亡、增强免疫调节等独特作用。
所有增效物质均呈现浓度依赖性正向作用,合理把控剂量即可最大化发挥增益效果,不会产生细胞毒性。
相较于传统单一降糖药物仅控制血糖指标,“干细胞 + 增效药物” 联合方案实现治疗逻辑革新:不再单纯被动降糖,而是主动修复受损胰岛,恢复人体自身胰岛素分泌功能,实现源头干预 2 型糖尿病。各类药物与干细胞形成双向协同,药物保护干细胞在高糖、炎症的糖尿病体内环境中维持活性,干细胞依靠八大通路修复胰岛,二者叠加实现 1+1>2 的治疗效果。
研究团队表示,脂肪、脐带、骨髓间充质干细胞取材便捷、体外扩增技术成熟,搭配二甲双胍、GLP-1 激动剂这类临床普及降糖药,或是人参、黄芪、虎杖等来源广泛的天然植物提取物,组合方案落地门槛低、适配人群广。
后续研究将进一步优化干细胞来源筛选、改造干细胞外泌体携带靶向活性物质,开发定制化胰岛修复制剂,为亿万 2 型糖尿病患者带来长效、治本的全新治疗选择,彻底改变现有糖尿病长期服药、胰岛持续受损的治疗现状。
     
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