《科学进步》:人多能干细胞可改善2型糖尿病引发的微血管病变
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糖尿病本身不可怕，怕的是出现并发症，这也是让糖尿病人群谈糖色变的原因。而一些并发症一开始并不被人察觉，这种犹如温水煮青蛙似的隐性症状，慢慢地将人体的健康状况推向恶化的边缘。科学家们也一直尝试利用自然原始的方法，解决这一疾病困扰，干细胞技术当仁不让的成为首选。
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印第安纳大学医学院的研究人员与阿拉巴马大学伯明翰分校以及其他五个机构合作，正在研究新的再生医学疗法，以更好地管理2型糖尿病引起的血管损伤并发症，该疗法有朝一日可以支持糖尿病患者的眼部血管修复。
在最近发表在《科学进展》上的多中心早期研究中 ，研究人员通过基因将糖尿病和非糖尿病外周血细胞重新编程为hiPSC，并使这些细胞分化为特殊的血管修复细胞。注射到患有2 型糖尿病小鼠 (T2D) 视网膜功能障碍的动物模型后，结果显示视力和视网膜功能显著改善，血流灌注恢复。
这些研究策略包括识别和使用新方法将人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 分化或成熟为具有血管修复特性的特定中胚层细胞亚群。
2型糖尿病可引起两大类并发症，其中一大类是慢性并发症,包括微血管病变、糖尿病视网膜病变、以及眼底病变,这类并发症由轻到重,严重时将导致视网膜脱落,引起失明。不仅于此,糖尿病肾病也是由于肾脏的微血管病变而导致肾功能变差,该症状的早期表现为蛋白尿,晚期肾功能不全,这也是一个比较麻烦的并发症。
根据美国疾病控制和预防中心的数据，全球约有4.15亿人患有糖尿病，中国是全球糖尿病第一大国，患者数约为1.298亿,其中二型糖尿病占比超过90%。
更严峻的情况是，在18至44岁的年轻人和45至64岁的成年人中，与糖尿病相关的并发症逐年增加。这些并发症会导致严重的代谢紊乱，危害大大小小的心血管、视觉、周围神经和肾脏系统组织的微血管。
2020年，全美有超过11%的18岁及以上成年人报告了严重的视力问题或失明，超过187万成年人被诊断出患有严重的心血管疾病。而据中国相关数据显示,在我国3个糖尿病患者中,就有1个患有心血管疾病;10个伴有心血管疾病的2型糖尿病患者中,就有9位患者患有动脉粥样硬化性心血管疾病。
“血管疾病困扰着世界上数亿人”该研究的共同第一作者、外科博士后研究员 Chang-Hyun Gil 博士说。“在这项研究中，我们专注于2型糖尿病患者的视网膜血管修复。研究结果证明了hiPSC衍生的特定中胚层细胞亚群的安全性、有效性，可用作拯救缺血组织和修复血管疾病的个体化新疗法。这些结果为早期临床试验奠定了基础。”
他们假设 hiPSC 衍生的血管修复细胞可以作为内皮前体的来源，这些前体将在糖尿病患者体内显示出血管修复特性。
“与胚胎干细胞 (ESC) 的使用不同，基因工程 hiPSC 不会带来 ESC 所面临的限制其临床应用的伦理挑战，并且 hiPSC 正被越来越多地认为是研究设计和作为人类疾病细胞疗法应用的可行替代方案，”Gil说。
Gil博士的这项工作代表着诱导多能干细胞在治疗糖尿病并发症方面的应用向前迈出了一大步，研究人员将 hiPSC 转化为特定的中胚层子集，该子集被富集以产生具有类似于内皮集落形成细胞 (ECFC) 的血管修复特性的内皮细胞。内皮细胞是存在于血管、淋巴管和心脏内层的细胞，是调节血管功能和炎症反应的主要成员。内皮细胞控制血流并调节蛋白质从血液到组织的转移。
△ 研究人员利用无血清的中胚层分化方案，在第四天获得不同的中胚层部分，并检查了它们的ECFC分化潜力
Gil说，表达KDR、NCAM1和APLNR（KNA+中胚层）的特定中胚层细胞亚群，表现出增强的分化为ECFC和在体内形成功能性血管的能力，并且可以纠正受损视网膜血管的血管变性。视网膜电图表明神经视网膜的功能增强，而视动性眼球震颤研究也证实了视力得到改善。
△ hiPSC分化的特定细胞（ECFC）在体内形成健壮的人体血管
“这项工作的下一个计划是将报道的用于将hiPSC分化为S-KNA+细胞的研究方案转移到大规模制造过程中，”
另一位研究合著者是医学博士 Maria B. Grant说，这是一项高度转化的研究，是她过去20 年来一直在研究干细胞以及如何使用它们来修复眼部血管的研究的延续。虽然hiPSC可能需要很长时间才能生长，但研究小组简化了该过程以缩短它们的生长周期，并使它们更可行地转化为用于修复眼睛血管的人类细胞疗法。
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正如开头提到“温水煮青蛙”似的并发症，糖尿病的发生发展并非一蹴而就，我们可以通过日常生活方式的正确管理，有效的延缓和控制。倘若真的到了不可逆的地步，还有干细胞技术值得托付，不过，这也不是您肆意透支健康的借口，毕竟治病不如防病来得轻松及时。
参考文献：
https://medicine.iu.edu/news/2022/03/human-induced-pluripotent-stem-cells-study
DOI: 10.1126 / sciadv.abm5559
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