糖尿病，作為一種常見的慢性疾病，給患者的生活帶來了諸多困擾。近年來，干細胞治療成為糖尿病治療領(lǐng)域的一個新的研究方向。其中，自體干細胞和異體干細胞在糖尿病治療中表現(xiàn)出了不同的效果。我們將從多方面來分析，自體干細胞與異體干細胞治療糖尿病的有哪些差異？

自體干細胞與異體干細胞治療糖尿病有哪些差異？

免疫反應(yīng)方面

自體干細胞

自體干細胞來源于患者自身，最大的優(yōu)勢就是不會引發(fā)免疫排斥反應(yīng)。身體的免疫系統(tǒng)能夠識別這些細胞為 “自身成分”，所以在移植后，它們可以在體內(nèi)自然地發(fā)揮功能。這就避免了因免疫排斥而導(dǎo)致的細胞死亡或功能受損，也不需要患者長期服用免疫抑制劑。

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異體干細胞

異體干細胞來自于其他個體，因此會引發(fā)免疫反應(yīng)。為了防止免疫系統(tǒng)對移植的異體干細胞進行排斥，患者通常需要服用免疫抑制劑。然而，長期使用免疫抑制劑會帶來諸多風(fēng)險，如增加感染的幾率（包括細菌、病毒和真菌感染）、影響肝腎功能、甚至可能增加患某些癌癥的風(fēng)險。

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治療效果方面

自體干細胞

由于不存在免疫排斥的干擾，自體干細胞治療糖尿病的效果在理論上更穩(wěn)定。它們可以持續(xù)地分化為胰島 β 細胞、分泌細胞因子來調(diào)節(jié)血糖、改善局部組織環(huán)境和修復(fù)受損組織。

2024年10月31日，南開大學(xué)天津第一中心醫(yī)院在國際期刊《Cell》上發(fā)布了一篇《1 型糖尿病患者腹部前直肌鞘下化學(xué)誘導(dǎo)多能干細胞來源的胰島移植》的研究結(jié)果。該試驗評估了在腹部前直肌鞘下自體移植化學(xué)誘導(dǎo)的多能干細胞來源的胰島 (CiPSC 胰島) 治療 1 型糖尿病的可行性。

研究結(jié)果表示：患者在移植后75天開始實現(xiàn)持續(xù)的胰島素獨立性。患者的目標(biāo)血糖范圍時間顯著增加，同時伴有糖化血紅蛋白下降。患者呈現(xiàn)出穩(wěn)定的血糖控制狀態(tài)，目標(biāo)血糖范圍時間 >98%。1 年后，臨床數(shù)據(jù)滿足所有研究終點，沒有出現(xiàn)移植相關(guān)異常的跡象。

異體干細胞

異體干細胞也有分化為胰島 β 細胞和分泌細胞因子的能力，但免疫排斥反應(yīng)可能會影響其功能發(fā)揮的穩(wěn)定性。

2015年4月11日，印度 GR Doshi 和 KM Mehta 腎病研究所在國際期刊《Cell therapy》上發(fā)布了一篇《胰島素分泌脂肪間充質(zhì)基質(zhì)細胞與自體和同種異體骨髓造血干細胞治療 1 型糖尿病》的研究結(jié)果。

研究結(jié)果表示：兩組的 HbA1c 和 SC-肽均持續(xù)改善，谷氨酸脫羧酶抗體減少，平均胰島素需求減少，未觀察到不良反應(yīng)。與同種異體造血干細胞移植相比，自體 IS-AD-MSC+ BM-HSC 聯(lián)合輸注可更好地長期控制高血糖。

安全性方面

自體干細胞

自體干細胞最大的安全優(yōu)勢在于不會引發(fā)免疫排斥反應(yīng)。因為這些干細胞來源于患者自身，免疫系統(tǒng)能夠識別它們，所以在移植過程中不需要像異體干細胞治療那樣使用免疫抑制劑。這就避免了因長期使用免疫抑制劑而帶來的一系列風(fēng)險，如增加感染的幾率（包括細菌、病毒和真菌感染）、對肝腎功能的損害、以及可能增加患某些癌癥的風(fēng)險。

2014年11月，印度昌迪加爾醫(yī)學(xué)在國際期刊《Indian Journal of Endocrinology and Metabolism》上發(fā)布了一篇《自體骨髓造血干細胞移植治療 2 型糖尿病的療效和安全性：15 個月隨訪研究》的研究結(jié)果。

研究結(jié)果表示：自體骨髓造血干細胞治療者的平均 HbA1c 降低 1.1%，同時胰高血糖素刺激的 C 肽水平、穩(wěn)態(tài)模型評估 -β和 QOL 評分顯著改善。未發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重不良事件。

異體干細胞

異體干細胞治療糖尿病面臨的主要安全問題是免疫排斥反應(yīng)。由于異體干細胞來自于其他個體，患者的免疫系統(tǒng)會將其識別為外來物質(zhì)并發(fā)起攻擊。為了抑制免疫排斥，通常需要使用免疫抑制劑。并非所有的異體干細胞治療糖尿病都會出現(xiàn)免疫排斥問題。

2023年5月24日，瑞典烏普薩拉大學(xué)在國際期刊《Diabetology》上發(fā)布了一篇《臍帶間充質(zhì)基質(zhì)細胞保留 1 型糖尿病患者的內(nèi)源性胰島素產(chǎn)生：一項 I/II 期隨機雙盲安慰劑對照試驗》的研究結(jié)果。研究旨在調(diào)查同種異體華通膠衍生的間充質(zhì)基質(zhì)細胞 (MSC) 治療新發(fā)1型糖尿病的安全性和有效性。

研究結(jié)果顯示：隨訪結(jié)果顯示，安慰劑治療者的C肽水平下降了47%，而干細胞治療者的C肽水平僅下降了10%，且干細胞治療者的胰島素需求在12個月的隨訪期內(nèi)沒有變化。安慰劑治療者的胰島素需求中位數(shù)增加了 10 U/天，而干細胞治療者的胰島素需求在 12 個月的隨訪期內(nèi)沒有變化。這項研究表明同種異體華通膠衍生的 MSCs是一種治療新發(fā) 1 型糖尿病的安全方法，并具有保留 β 細胞功能的潛力。

細胞質(zhì)量和活性方面

自體干細胞

（一）細胞質(zhì)量

遺傳穩(wěn)定性：

• 自體干細胞來源于患者自身，其最大的優(yōu)勢在于基因與患者自身完全匹配。這意味著在遺傳層面上，這些干細胞具有高度的穩(wěn)定性，不會出現(xiàn)因基因不匹配而導(dǎo)致的細胞功能異常或潛在的遺傳疾病傳播風(fēng)險。

純凈度和污染風(fēng)險：

• 如果在采集和處理過程遵循嚴(yán)格的無菌操作和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，自體干細胞的純凈度可以得到很好的保證。由于是自身組織來源，不存在像異體干細胞可能攜帶的外來病原體或其他供體相關(guān)雜質(zhì)的問題。

細胞成熟度和功能完整性：

• 自體干細胞的成熟度和功能完整性因來源和個體差異而有所不同。以脂肪干細胞為例，從健康脂肪組織中獲取的干細胞通常具有較好的成熟度和功能完整性。這些細胞能夠在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)揮其多向分化潛能，如分化為胰島樣細胞來參與糖尿病治療。

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（二）細胞活性

增殖能力：

• 自體干細胞的增殖能力是影響其治療效果的重要因素之一。一般來說，年輕健康個體的自體干細胞具有較強的增殖能力。然而，隨著年齡的增長，自體干細胞的增殖能力會逐漸下降。這種增殖能力的變化可能會限制其在治療糖尿病中的應(yīng)用，特別是對于需要大量干細胞來改善胰島功能的情況。

分化潛能：

• 自體干細胞在治療糖尿病中發(fā)揮作用的關(guān)鍵在于其分化為胰島 β 細胞的潛能。研究表明，在適當(dāng)?shù)恼T導(dǎo)條件下，如通過添加特定的生長因子和細胞因子，自體干細胞能夠分化為具有胰島素分泌功能的胰島樣細胞。

旁分泌活性：

• 自體干細胞的旁分泌活性對于改善糖尿病癥狀也非常重要。這些細胞能夠分泌多種細胞因子，如血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、胰島素樣生長因子 – 1（IGF – 1）等。VEGF 有助于改善胰腺的血液循環(huán)，為胰島細胞的再生和功能恢復(fù)創(chuàng)造良好的環(huán)境；IGF – 1 可以促進細胞的增殖和分化。然而，細胞活性的下降，如衰老或疾病狀態(tài)下，可能會導(dǎo)致旁分泌活性的降低。

異體干細胞

（一）細胞質(zhì)量

供體篩選與質(zhì)量保障

• 對于異體干細胞，供體篩選是確保細胞質(zhì)量的關(guān)鍵第一步。無論是臍帶血、骨髓還是胎盤等來源，都會對供體進行嚴(yán)格的健康檢查。
• 細胞采集過程也有嚴(yán)格的質(zhì)量控制。以骨髓采集為例，采集必須在無菌環(huán)境下進行，使用的醫(yī)療器械要經(jīng)過嚴(yán)格消毒，防止細菌、真菌等污染。

細胞一致性和標(biāo)準(zhǔn)化

• 異體干細胞在一定程度上更容易實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。例如，臍帶血干細胞庫可以對采集的臍帶血進行標(biāo)準(zhǔn)化處理和分類。通過對細胞表面標(biāo)志物、細胞數(shù)量等參數(shù)的精確測定，將臍帶血干細胞分為不同的等級和類型，便于臨床應(yīng)用時選擇質(zhì)量和活性合適的細胞。

潛在的質(zhì)量風(fēng)險

• 盡管有嚴(yán)格的篩選和質(zhì)量控制措施，但異體干細胞仍存在一定的質(zhì)量風(fēng)險。其中一個主要問題是免疫原性相關(guān)的質(zhì)量下降。由于異體干細胞來自其他個體，其細胞表面帶有外來的抗原，在進入患者體內(nèi)后可能引發(fā)免疫反應(yīng)。這種免疫反應(yīng)不僅會影響干細胞的存活和功能發(fā)揮，還可能導(dǎo)致細胞的損傷和死亡。

（二）細胞活性

初始活性評估

• 在使用異體干細胞治療糖尿病之前，會對細胞的初始活性進行評估。這包括細胞的增殖能力和分化潛能等方面。對于臍帶血干細胞，通過實驗室檢測可以評估其在合適的培養(yǎng)條件下的增殖速度。一般來說，活力高的臍帶血干細胞在體外培養(yǎng)時能夠快速分裂，形成足夠數(shù)量的細胞群體，為移植治療提供足夠的細胞儲備。

活性維持與影響因素

• 異體干細胞在儲存和運輸過程中需要特殊的條件來維持其活性。例如，臍帶血干細胞通常采用液氮低溫保存，在這種超低溫環(huán)境下，細胞的代謝活動幾乎停止，能夠長期保持其活性。然而，如果儲存條件出現(xiàn)波動，如溫度升高或液氮泄漏，可能會導(dǎo)致細胞活性下降。在細胞移植后，患者的身體狀況和免疫反應(yīng)是影響異體干細胞活性的關(guān)鍵因素。

長期活性和功能發(fā)揮

• 從長期來看，異體干細胞在治療糖尿病中的活性和功能發(fā)揮存在不確定性。雖然在移植初期可能會觀察到一些積極的治療效果，如血糖下降、胰島功能改善等，但隨著時間的推移，由于免疫排斥反應(yīng)的持續(xù)存在和其他潛在因素的影響，細胞的活性可能會逐漸降低。

總結(jié)

自體干細胞和異體干細胞各有優(yōu)缺點，在糖尿病治療中選擇哪種干細胞類型需根據(jù)患者的具體情況。自體干細胞因其安全性高而更適用于大多數(shù)患者，而異體干細胞則在特定情況下可能提供更高效的治療方案。

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參考資料：https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.09.004

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