[发明专利]一种治疗糖尿病的干细胞制剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种治疗糖尿病的干细胞制剂及其制备方法，属于干细胞再生医学技术领域。

背景技术

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一组以长期血葡萄糖(简称血糖)水平增高为特征的代谢疾病群，是由遗传因素与环境因素共同作用引起的一种慢性高血糖态。它是由于胰岛素分泌绝对和相对不足，导致糖代谢的紊乱，使血糖过高，出现糖尿。主要表现为多饮、多食、多尿、消瘦等症状。随着人口老龄化进程的加速，人民生活水平的提高，生活方式的改变，使得糖尿病的发病率迅速升高。近年来流行病学研究显示目前我国糖尿病的患病率在4％左右，糖尿病已经成为了仅次于心脑血管疾病和肿瘤之后的第三位威胁人类健康的慢性疾病，具有高致死率、高致残率和高医疗花费的特征，成为当前世界各国共同面对的公共健康问题。

目前，临床上主要采用口服降糖药及皮下注射胰岛素治疗糖尿病，主要解决的是控制血糖，均不能从根本上治疗糖尿病。药物治疗是长年服用降糖药，只是把血糖高这一现象消除了，但并未改变糖尿病的根本问题，也就是胰岛细胞功能低下的问题，长此以往，不但病没治好，还会出现诸多并发症，降低患者的生活质量，缩短患者的寿命；而长期使用外源性胰岛素注射既不能精确调节体内血糖水平，也不能阻止糖尿病并发症的发生，而且往往最终会造成患者血小板降低、骨质疏松、血压升高和对胰岛素依赖等副作用。胰岛移植是治疗糖尿病的有效方法之一。但是由于移植物质量和数量的限制、免疫排斥反应等难题限制了该项技术在临床的应用。因此，各国学者在不断地探索并寻找出更好的非药物或非胰岛素的治疗方案，以此来提高糖尿病患者的治疗效果。

干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞，能够产生至少一种类型的、高度分化的子代细胞。根据其分化潜能分为全能干细胞、多能干细胞和定向干细胞。近年来，干细胞技术飞速发展，其在糖尿病治疗中的基础研究和临床应用也得以迅速开展，干细胞研究给糖尿病患者带来新的希望，诱导干细胞分化为胰岛细胞成为新的发展方向之一。胰岛β细胞是人体胰岛素分泌的主流细胞，干细胞会在胰腺组织微环境的诱导下分化增殖为胰岛样细胞，替代损伤的胰岛β细胞分泌胰岛素，重建胰岛内分泌功能。

人们希望寻找到来源丰富、容易获得的细胞来治疗糖尿病。骨髓多潜能干细胞是来源于骨髓的单胚层多能干细胞，因其取材容易，具有支持造血、调节免疫的生理功能及以下生物学特性：①具有较强的增殖能力，能自我更新；②具有多向分化潜能，具有明显的可塑性，在体内可向多种骨髓间充质以外组织迁移定位并分化为相应的组织细胞；③免疫原性弱，可移植并安全；④具有归巢性，所以可能作为运载工具定向运送生物制剂来治疗某些疾病。因此，骨髓多潜能干细胞具有一个广阔的研究领域，有望被用在细胞疗法治疗中。骨髓多潜能干细胞进入新环境后，对新环境的调节信号做出反应，分化成与新的生长环境相适应的细胞。胰岛细胞合成分泌的多种细胞营养因子如胰岛素、胰高血糖素、葡萄糖转运子2 及pdx-1 等，以及多种细胞外基质成分、细胞黏附因子和细胞间的相互作用均在间充质干细胞的定向分化成胰岛样细胞上起着重要作用。

骨髓多潜能干细胞及其诱导分化的胰岛细胞在自然情况下，可以参与内胚层来源的组织—胰腺的生理更新和损伤修复。生理情况下，胰腺更新少、慢，主要由骨髓多潜能干细胞补充病理损伤时，自体骨髓多潜能干细胞可随血液循环到达损伤的胰腺，并且转化为胰岛β细胞，参与病理修复。

干细胞移植技术为糖尿病及其并发症的治疗带来了新的希望。然而，受局部微环境高糖、缺氧、营养缺乏等因素的影响，移植的干细胞常常大量凋亡或坏死，而少量残留干细胞不能持续分泌足够的促血管生成因子，导致糖尿病血管病变的治疗效果受限。因此，如何提高干细胞的存活率，成为干细胞移植治疗糖尿病及其相关并发症亟待解决的难题。