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干细胞在糖尿病肾病领域的应用进展

来源:威正翔禹|缔一生物发布时间:2021-01-12阅读次数: 收藏

糖尿病是一种慢性代谢性疾病,会引发多种并发症,其中包括糖尿病肾病。糖尿病肾病严重时会导致肾衰竭。目前,对于糖尿病肾病尚没有满意的疗法。但干细胞疗法的兴起,为这一疾病的治疗带来希望。2020年11月,著名国际期刊Nature旗下的《Cell Death & Disease》发表了一篇我国科技人员撰写的综述,总结了该领域的最新进展。

目前,用于肾病治疗的干细胞主要是骨髓源间充质干细胞(MSCs),它可识别受损伤的肾组织并分化为肾细胞,且能旁分泌和自分泌特定的营养因子,发挥促分裂、促血管生成和抗炎等作用。体外体内实验都证实,间充质干细胞在与被氧化损伤的肾系膜细胞共同培养时,有能力分化为肾小球系膜细胞,减轻肾小球纤维化,并可通过细胞外泌体发挥治疗作用,从而保护肾功能,防止肾损伤。


作者指出,干细胞要发挥治疗作用,干细胞的归巢非常重要。实验证实,干细胞会自主识别受损组织并在受损组织处聚集。糖尿病肾病存在的低氧、炎症和高血糖环境会诱导MSCs的迁移和增殖。


除了骨髓源MSCs外,胚胎干细胞、可诱导多能干细胞( iPSCs)、脂源MSCs,脐带血源MSCs,尿源性干细胞也都进行了细胞学实验和动物实验。例如 iPSCs通过3D培养,可分化为包含多种肾细胞在内的肾“类器官”。在含血清的培养体系中,人的iPSCs可分化为肾前体细胞,并表达相关特异性标志物。在体外,肾前体细胞在3D培养体系中可进一步分化为肾小管上皮细胞和肾小球足细胞,并形成管状结构。


来源于造血干细胞的内皮前体细胞(EPCs)也被用于糖尿病肾病的治疗。发现它可以促进肾小球毛细血管的生成,修复肾小球内皮损伤。


总之,干细胞可用于受损伤肾组织的重建和修复。其技术的推进和应用水平,会极大低促进糖尿病肾病的治疗。目前,干细胞疗法在细节上已认识得更为深入,动物模型已显示出可喜的结果,但仍然存在着一些挑战:如怎样提高成体干细胞的诱导率,怎样使大量分化的干细胞更有效地分布于受损肾脏,这些仍然需要进一步的研究。


干细胞疗法的另一个困难是高血糖给移植细胞带来的低存活率,因为存在一些内源性因子会通过氧化应激和线粒体损伤导致细胞的死亡。尿毒症状态也会降低干细胞VEGF的表达,加速细胞衰老,导致不充分的血管生成。因而,如果能使干细胞在糖尿病状态下更好的存活,并且最大限度地发挥干细胞的再生和修复效应,将给干细胞治疗糖尿病肾病带来光明的前景。


在2019年我国发布的15个干细胞备案项目中,其中一项就是干细胞疗法针对糖尿病肾病的临床试验项目,表明国家对此的重视与肯定。期待今后开展更多的临床试验,早日开发出成熟的上市疗法。


参考文献

Concise review: current trends on applications of stem cells in diabetic nephropathy. Cell Death Dis. 2020 Nov; 11(11): 1000





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(缔一生物)


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