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1型糖尿病干细胞治疗探究进展[摘要] 1型糖尿病是T细胞介导的导致胰腺β细胞破坏的自身免疫性疾病，目前没有根治办法。干细胞是一类未分化的具有高度自我更新及多向分化潜能的细胞，包括胚胎干细胞和成体干细胞。研究显示，这些干细胞能够被诱导分化成胰岛素分泌细胞，使其治疗糖尿病成为可能。本文就1型糖尿病的干细胞治疗研究作一综述。 [关键词] 1型糖尿病；胚胎干细胞；成体干细胞；β细胞 [中图分类号] R587.1 [文献标识码]A [文章编号]1673-7210（2008）10（b）-012-03 据估计，2000年全球糖尿病患者已超过1.5亿，到2025年，这一数字将增加一倍，其中5%~10%为1型糖尿病[1]。1型糖尿病是T细胞介导的自身免疫性疾病，一旦发病需要终身依赖胰岛素，但是这种替代治疗缺乏食物的反馈调节，不符合生理要求，易发生胰岛素耐受，并且还会发生高血糖相关的并发症。通过胰岛移植能够达到不依赖胰岛素的效果，但是排斥反应和供体来源不足限制了其临床应用。因此，如何让糖尿病达到完全治愈，受到了世界医学界的广泛关注。而干细胞治疗作为一种治疗疾病的新方法，能够从细胞和基因水平治疗糖尿病，达到临床上的治愈，越来越引起学者的重视。尤其是近年来随着对成体干细胞的认识和基因治疗的不断发展，将干细胞用于1型糖尿病的治疗成为一个研究热点。 1 胚胎干细胞 胚胎干细胞是指来源于囊胚的内细胞团和受精卵发育至桑椹胚之前的胚胎细胞，具有自我复制和多向分化潜能。早在1970年，Martin Evans就已从小鼠中分离出胚胎干细胞并在体外进行培养，而人胚胎干细胞的体外培养直到最近才获得成功。已有许多研究结果证明，胚胎干细胞可以被诱导分化为胰岛素分泌细胞。Soria[2]最先采用基因工程的方法将小鼠胚胎干细胞诱导分化为对葡萄糖敏感的胰岛素分泌细胞。Assdy等[3]则将人胚胎干细胞在体外贴壁和悬浮培养，研究发现，这些细胞对胰岛素染色阳性，并表达胰岛β细胞表面标记如葡萄糖载体蛋白(GLUT2),葡萄糖激酶因子(Pdx-1/Ipf-1)和神经元-3转录因子。然而，Sipione等[4]在检测胚胎干细胞分化的表达胰岛素细胞的特性时发现这些细胞缺乏典型的β细胞颗粒，不能显示对C肽的免疫反应性，且这些细胞大部分都已凋亡，把它们移植到糖尿病鼠中，并不能逆转高血糖状态，因此得出胚胎干细胞分化的表达胰岛素的细胞不是真的β细胞。Miyazaki[5]则利用质粒载体将对β细胞发育起关键作用的中枢胰腺转录因子Pdx-1转染胚胎干细胞，将这些转录因子阳性的细胞移植到糖尿病鼠中，可使血糖水平恢复正常。然而，质粒转染胚胎干细胞的基因整合效率很低，还存在病毒感染的风险，因此，对胚胎干细胞进行基因修饰不是一个很好的选择。为此，Kwon等[6]利用蛋白转导技术把转录因子Pdx-1直接通过细胞膜转运到胚胎干细胞的细胞核，这种经过转导的Pdx-1可激活其下游的靶基因，引起胚胎干细胞优先分化成表达高水平胰岛素的细胞，而且这些细胞对C肽染色阳性。还有人把胚胎干细胞和鼠的胎胰组织共培养，可诱导胚胎干细胞表达胰岛素和Pdx-1,这些细胞也可分泌C肽，将它们移植给糖尿病鼠，能使血糖水平恢复正常[7]。 2 成体干细胞 成体干细胞是存在于胎儿和成体不同组织内的多潜能干细胞，具有自我复制能力，能够维持机体功能的稳定，发挥生理性的细胞更新和修复组织损伤作用。传统观点认为，成体干细胞一般只能分化成特定的细胞或组织，但是越来越多的研究表明，成体干细胞具有可塑性，即可生成另一组织的特化细胞，保持向多种组织分化的能力。目前，研究用于治疗1型糖尿病的成体干细胞主要有胰腺干细胞、间充质干细胞、造血干细胞等。 2.1 胰腺干细胞 胰腺干细胞是胚胎发育中没有进行终末分化的胰腺细胞，能分化为胰腺各种细胞。早在1997年，Cornelius等[8]从尚未发病糖尿病鼠的胰腺中分离出了能产生胰岛的多能干细胞，该细胞可长期培养并分化为表达胰岛素、胰高糖素和生长抑素的胰岛样细胞团。Zulewski等[9]研究发现，在人和大鼠胰岛中均存在nestin染色阳性的细胞，这些细胞在体外培养时能分化为胰腺外分泌细胞、导管细胞、胰腺内分泌细胞及肝细胞等。Ramiya等[10]则报道从分离的胰腺导管培养中获得了胰腺干细胞，在体外培养了3年，该细胞可分化为胰岛样细胞团，将这些细胞团移植到非肥胖糖尿病（NOD）鼠，可显著降低其血糖。Bonner-Weir等[11]从人胰腺组织诱导分化出胰岛样细胞团，在这些细胞团中检测到细胞发育因子19(CK-19)阳性导管细胞和胰岛素阳性的胰岛细胞，用免疫组化的方法证实了这些细胞含有胰岛细胞和其他同源细胞群，并且有血糖刺激胰岛素分泌和自我增殖分化为胰岛样组织的能力。