糖尿病正在“失控”增长。据国际糖尿病联盟(IDF)公布：2023年，全球糖尿病患者人数为5.37亿，总患病率为6.1%，中国糖尿病人数占全球1/4，约1.41亿；到2050年，预计全球将有超过13.1亿人患有糖尿病。但实际上，糖尿病本身并不可怕，可怕的是随之而来的并发症。

据了解，糖尿病最常见的死因其实是血管并发症——长期处于高糖状态下的血液，会不断损害患者的血管内皮，造成微血管病变（肾病、视网膜病变等）或大血管病变（动脉粥样硬化、心脏病等），进而更易造成心脏衰竭、中风、静脉动脉血栓、心肌病等重大疾病，这严重威胁着患者的生命。

近年来，干细胞技术作为糖尿病临床治疗的一种前沿科技引发了广泛关注，越来越多的医院在丰富的临床试验过程中积累了许多经验。今天我们来探讨一下干细胞在糖尿病血管并发症中的临床作用机制。

干细胞保护血管内皮机制

2022年6月17日，一项由国际权威期刊《Stem Cell Research & Therapy》发表的研究揭示了间充质干细胞（MSCs）的双重功效：它们不仅能有效降低血糖水平，还能通过MAPK/ERK信号介导的旁分泌机制保护血管内皮免受糖尿病带来的损伤。这一发现为治疗糖尿病血管并发症提供了新的可能性，显示出MSCs在治疗这一领域具有巨大的潜力。

内皮损伤是许多糖尿病血管并发症的首要原因，也是这些并发症发生的初始事件。以糖尿病诱导的肾病为例，内皮损伤会引发结节性肾小球硬化、肾小球基底膜厚度增加和系膜扩张，最终导致肾小球滤过率降低。因此，内皮损伤被视为治疗糖尿病血管并发症的关键靶点，对于阻止或减缓这些并发症的进展具有重要意义。

目前针对血管并发症的治疗药物相对较少，常用的药物如二甲双胍、磺脲类和噻唑烷二酮类（格列酮类）主要以血糖稳态为治疗目标，从而间接地尝试修复血管损伤。然而，这些药物的疗效有限，并且普遍伴随着副作用。

由于干细胞具有组织修复和促血管生成能力，因此研究团队提出了一个假设，即干细胞可以通过旁分泌作用恢复糖尿病诱导的内皮损伤。

为了验证这一点，科学家利用人脐带来源的间充质干细胞治疗大鼠糖尿病模型和人内皮细胞（HUVECs）的细胞模型，结果发现：干细胞能降低血糖、干细胞能修复受损血管内皮、旁分泌机制保护血管内皮。

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干细胞能降低血糖

在对照实验中（分为对照正常组，糖尿病模型组，高剂量hucMSCs组和低剂量hucMSCs组），模型组糖尿病实验测试在4周内的空腹血糖（FBG）增加，而高剂量hucMSCs组的FBG在第3周显著降低，低剂量hucMSCs组的FBG在第4周显著降低。与此同时，无论剂量高低，hucMSCs组的VCAM-1水平都恢复到了正常水平。

四个对照组的体重（A）、空腹血糖（FBG）（B）以及血液中VCAM-1（C）和ICAM-1（D）水平

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干细胞修复受损血管内皮

糖尿病模型组HE染色后提示：内皮层厚度增加，内膜粗糙无序—这些都是典型的糖尿病引起内皮损伤的症状，而使用低/高剂量hucMSCs的治疗组，主动脉内皮的组织学形态明显改善，且表现出光滑完整的内膜和恢复的内皮细胞。

△hucMSCs对糖尿病诱导的主动脉内皮组织病理学改变的影响

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旁分泌机制保护血管内皮

通过细胞活力测定、PCR、RNA-seq和KEGG富集分析等，科学家发现干细胞能通过MAPK/ERK信号介导旁分泌机制，显著改善高糖诱导的细胞损伤，促进HUVECs的细胞活力、伤口愈合、迁移和血管生成。

干细胞为糖尿病患者带来新选择

干细胞技术，是目前糖尿病领域的热门研究方向，早在2010年前，就有研究团队发现干细胞能改善Ⅰ型和Ⅱ型糖尿病患者的血糖水平，而后也获得了大量实验结果支持。2021年5月，Mass General Brigham把“干细胞疗法治疗糖尿病”的技术评为“颠覆性技术”Top12。

2021年10月18日，生物科技巨头Vertex宣布：他们利用同种异体干细胞衍生出的胰岛β细胞（VX-880疗法），对一位遭受Ⅰ型糖尿病折磨有40年之久的患者进行了治疗，在移植270天后，这名原本“胰岛失灵”的患者已经完全停止了胰岛素的使用。

2022年5月3日，由解放军总医院内分泌科母义明教授和生物治疗中心韩卫东教授领衔的一项单中心、随机、双盲对照间充质干细胞治疗2型糖尿病II期临床研究结果公布，发表在《Stem Cells Research&Therapy》杂志上。结果显示，脐带间充质干细胞移植是II型糖尿病的潜在治疗选择。

科学家指出，干细胞的归巢能力和旁分泌功能是其发挥治疗作用的关键。这两种特性使得干细胞能够自动迁移至受损部位，并释放细胞外囊泡、生长因子和细胞因子等物质。这些物质对于调节免疫反应和修复损伤至关重要，甚至在一定程度上能够促进胰岛β细胞的再生。这些发现为干细胞在治疗糖尿病血管并发症等领域的应用提供了新的思路和可能性。

随着干细胞临床研究的发展，研究表明干细胞技术对干预糖尿病各类并发症效果显著，这为所有笼罩于糖尿病阴影之下的人们开辟了一条新的希望之路。

参考文献：

[1].Human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells not only ameliorate blood glucose but also protect vascular endothelium from diabetic damage through a paracrine mechanism mediated by MAPK/ERKsignaling.https://doi.org/10.1186/s13287-022-02927-8

[2].Smith, M.J., Finch-Edmondson, M., Miller, S.L. et al. Acceptability of neural stem cell therapy for cerebral palsy: survey of the Australian cerebral palsy community. Stem Cell Res Ther 14, 18 (2023). https://doi.org/10.1186/s13287-023-03246-2