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干细胞:为代谢综合征治疗提供了新资源

[本文为疾病百科知识,仅供阅读]  发布日期:2019-10-09 11:57   阅读:

  代谢综合征是由于胰岛素抵抗引起高胰岛素血症进而导致的一组可致动脉粥样硬化的代谢性疾病的总称,包括肥胖、高血糖、高血压、血脂紊乱等,是心血管病危险因素的聚集。目前代谢综合征的治疗主要是治疗性改善生活(包括改变不良的生活方式,改善饮食、增加运动量、控制体质量、戒烟等) 和药物为主的综合性治疗,这些治疗要求患者有较强的依从性,不易长期规律的坚持治疗,不良反应多,且尚不能从根本上改善、治愈代谢综合征。近年来干细胞移植在肝病、心脏疾病、血液疾病、自身免疫性疾病、代谢病等各个研究领域逐步发展和广泛应用,同样也为代谢综合征的治疗研究带来了新的契机。目前有关细胞移植在治疗代谢综合征中的应用尚无报道。但研究证实,干细胞移植对于治疗胰岛素抵抗、高血糖、脂代谢紊乱、高血压动脉粥样硬化等疾病方面是有重要意义的,而这些疾病正是组成代谢综合征的重要组分。干细胞移植既然能够治疗作为代谢综合征重要组分的上述病变,那将干细胞应用于代谢综合征的治疗也确实是具有希望的。

  代谢综合征的发病机制及危害

  代谢综合征的发病机制十分复杂,目前尚不完全清楚。现有研究表明其发生发展主要是多种因素,如遗传因素、饮食因素、环境因素、免疫因素等的相互作用而形成的。代谢综合征涉及心血管、代谢内分泌和肾脏疾病,主要后果表现为冠心病糖尿病、动脉粥样硬化、高尿酸血症、肾损害等。

干细胞:为代谢综合征治疗提供了新资源

  肥胖尤其是向心性肥胖是代谢综合征的一个重要特征,而且是发病的始动因子。中心性肥胖可以引起高血压、血脂紊乱、糖尿病、高尿酸血症,微血栓反应等。腹部脂肪堆积会产生过多的游离脂肪酸,而刘静等的研究也证实了FFA 与代谢综合征的腹部肥胖、高血压、高血糖、高血脂相关,说明游离脂肪酸是代谢综合征的发病基础。其主要机制为:首先,进入肝脏的游离脂肪酸大量增加,继而游离脂肪酸氧化增加,抑制肝胰岛素受体与胰岛素结合,形成肝胰岛素抵抗;血液循环中游离脂肪酸浓度升高,使肌肉中游离脂肪酸氧化增加,葡萄糖氧化利用减少,形成外周胰岛素抵抗。其次,过量的游离脂肪酸进一步分解为三酰甘油,在胰岛素敏感部位异位沉积,一方面对胰岛β细胞产生脂毒性,另一方面沉积在内脏的脂肪分泌大量的瘦素、脂联素及抵抗素等活性信号分子,进而参与或介导了代谢综合征的胰岛素抵抗、脂质异常、高血压、凝血纤溶异常等的形成[4]。中心性肥胖还与高尿酸血症的发生有密切关系。血尿酸主要经肾脏排泄,但其含量同时还受脂肪因子内分泌作用的影响。

  代谢综合征的发病机制、危害及治疗现状

  代谢综合征的治疗现状

  目前防治代谢综合征的主要目标是防治临床心血管病以及糖尿病,对已有心血管病者则是预防心血管事件再发、病残及死亡率[7]。现有的治疗策略主要是治疗性改善生活和药物为主的个体化治疗。针对代谢综合征的病因,治疗性改善生活主要是改变不良的生活方式,改善饮食、增加运动量、控制体质量、戒烟、戒酒等。药物治疗主要目标是要在早期全面的有效的控制各项代谢异常,通过药物调节血脂、降血压、改善胰岛素抵抗和增加胰岛素敏感性治疗来保护胰岛β细胞、抗血小板药物间接改善低度炎症和凝溶异常、恢复内皮功能及抗炎、防治动脉粥样硬化等。这些治疗方法需要患者有极强的随访性才可维持治疗效果,且容易产生药物依赖性和不良反应,一旦停药病情可能反复甚至加重。所以传统的治疗耗时长,而很多患者自律性差,难以坚持服药或规律服药,导致治疗效果不佳,最终发生一系列的并发症,增加了治疗的难度。

  干细胞治疗的特性及作用机制

  干细胞是在生物个体的生长和发育中起源头作用的原始细胞具有自我更新、高度增殖和多向分化潜能的细胞群体。根据其发展阶段和来源不同,干细胞可分为胚胎干细胞和成体干细胞[8]。目前研究认为成体干细胞是比较适合做细胞治疗的原始细胞。它既不涉及伦理问题也没有移植后转化为肿瘤细胞的危险。

  干细胞在生理条件下可以不断的更新衰老死亡细胞,维持组织器官的正常结构与功能。很多体外实验、人类疾病动物模型体内生物学行为研究和临床治疗研究证实,干细胞具有对疾病损伤的反应和修复功能,当机体器官组织处于病理条件下时,干细胞可参与各种组织损伤的再生和修复[9]。综合现有研究报道看,干细胞治疗的体内生物学效应具有多重性,主要有以下几点:①细胞可能在特定的环境中横向分化为特定组织细胞。②干细胞具有趋化性和游走性,可以向损伤组织归巢,直接参与组织。通过动脉、静脉或局部输注干细胞后,靶器官血管介入和定位移植均发现有不同程度的外源干细胞进入受损伤组织并参与损伤修复。③干细胞可分泌多种细胞因子,促进损伤组织的原位细胞增殖、分化,进而修复受损组织的结构和功能。④干细胞用于自身免疫性疾病、移植免疫排斥反应和创伤失血等疾病的研究证实,干细胞具有炎症反应调节及免疫调节功能。⑤干细胞具有促进血管再生的作用,通过清除代谢产物、提供营养,改善损伤组织的血液循环等来促进损伤组织的修复。

干细胞:为代谢综合征治疗提供了新资源

  干细胞移植治疗代谢综合征的作用及机制

  代谢综合征是涉及多个系统的病变。而干细胞具有很强的可塑性,在特定条件下可跨胚层分化为多种细胞,还可通过直接参与修复损伤、促进新生血管生成、抗炎、细胞保护、抗凋亡、免疫调节等旁分泌作用治疗代谢综合征的脂代谢紊乱、胰岛素抵抗、高血压、高血糖、动脉粥样硬化、低度炎症等病变,有望为代谢综合征提供一个新的治疗途径。目前用于代谢综合征研究的干细胞主要有胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞和脐带间充质干细胞等。

  胚胎干细胞:胚胎干细胞是可以分化、发育成完整的动物个体的全能干细胞。研究证实小鼠胚胎干细胞已可在体外被诱导分化为胰岛素分泌细胞,将这些细胞移植到糖尿病模型小鼠体内,可使小鼠血糖恢复正常。如上所述心血管事件是代谢综合征的重要组分和防治目标,而对于动脉粥样硬化和高血压等心血管事件的控制方面,内皮损伤和修复的平衡起着非常重要的作用。

  骨髓间充质干细胞:骨髓间充质干细胞是成体干细胞的一种,对其研究也已很成熟。骨髓间充质干细胞不表达主要组织相容性复合体Ⅱ类分子, 具有低免疫原性,同种异体移植无排斥反应或反应较弱。骨髓间充质干细胞移植可改善代谢综合征的肥胖和胰岛素抵抗引起的糖、脂代谢紊乱,动脉粥样硬化,改善动脉传导速度和顺应性,延缓高血压进程,减少恶性心血管事件的发生,也可归巢至受损肾脏修复代谢综合征肾损害。

干细胞:为代谢综合征治疗提供了新资源

  脐带间充质干细胞:目前间充质干细胞的主要来源仍然是骨髓,但骨髓间充质干细胞也有其应用的限制性,如骨髓中间充质干细胞数量少、具有较强免疫原性,且容易被感染等[35]。而脐带间充质干细胞可克服这些因素,脐带来源较广泛,无伦理问题,病毒感染机会小,对供者无不良影响,也可以克服骨髓源间充质干细胞 随年龄增长而分化能力下降等特点,使人脐带间充质干细胞可能替代骨髓源间充质干细胞,成为间充质干细胞的主要来源之一。

  各种实验证明脐带或脐血间充质干细胞在体外具有多向分化能力,移植后能在动物体内存活、迁移、归巢至受损组织,通过直接修复、促进血管再生、免疫调节等机制修复损伤的胰腺、肝脏、肾脏、心肌等组织器官,调节糖、脂代谢,改善微血栓状态及动脉粥样硬化。

  干细胞移植治疗代谢综合征存在的问题

  目前干细胞的分离、培养、体外扩增等技术已相当成熟,干细胞应用于治疗部分临床疾病也得到了良好的效果,但对于在代谢综合征中的应用,仍然有很多问题尚待解决。首先,其移植的剂量、次数、移植时机、何种移植途径能够获得最好的治疗效果都没有最佳答案。其次,干细胞移植虽可改善胰岛素抵抗和动脉粥样硬化,调节糖、脂代谢,促进心血管及肾脏系统修复,但当上述病变作为代谢综合征组分聚集在一个个体时,是否还会有这样的治疗效果?并且对于干细胞移植后是否可以改善腹部脂肪的堆积,也是缺乏研究证据的支持的。再者,进入血循环的干细胞,尤其是通过静脉系统移植的干细胞,在归巢到靶细胞之前会被其他器官截留,截留的比例有多少?到达靶器官后可停留多久?远期效果怎么样?都没有确定的结论;且在受损组织器官的微环境下,具体是怎样迁移分化的,都有待进一步的动物实验研究来解决。但就目前研究结果而言,干细胞多向分化和高度增殖的特性使其用于治疗涉及多个系统的代谢综合征具有不可忽视的地位和广阔的应用前景。

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