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1、浅谈干细胞对糖尿病的治疗 细胞工程中心 2017年12月1日 1 2019 11 26 糖尿病与人类健康 糖尿病的现况1 糖尿病的临床表现及危害2 干细胞的现状4 干细胞治疗糖尿病的机理5 糖尿病的治疗与预防6 3糖尿病的药物治疗 2 2019 11 26 全球糖尿病分布 总部位于比利时首都布 鲁塞尔的国际糖尿病联合会发布 了最新一期 糖尿病地图 显 示2013年全球约有3 82亿成年人 患有糖尿病 据国际糖尿病联合会估计 到2035年 该病患者人数预计会上升至5 92亿 在2013年 糖尿病导致约510万人死亡 平均大约每6秒钟就有1人死 于糖尿病 3 2019 11 26 世界糖尿病日 2
2、001年糖尿病日主题 糖尿病心血管疾病与社会负担 2002年糖尿病日主题 糖尿病与您的眼睛 2004年糖尿病日主题 糖尿病与肥胖 2005年主题 糖尿病与足部护理 2006年 糖尿病与脆弱人群 2007年糖尿病日主题 关心儿童和青少年糖尿病 2008年糖尿病日主题 糖尿病和儿童青少年 2009年糖尿病日主题 糖尿病预防与教育 2017年世界糖尿病日主题定为 女性与糖尿病 4 2019 11 26 认识糖尿病认识糖尿病 糖尿病是一种由于胰岛素分泌缺陷或胰岛素作用障 碍所致的以高血糖为特征的代谢性疾病 持续高血糖与长期代谢紊乱等可导致全身组织器官 特别是眼 肾 心血管及神经系统的损害及其功能障碍和
3、 衰竭 严重者可引起失水 电解质紊乱和酸碱平衡失调等急 性并发症酮症酸中毒和高渗昏迷 5 2019 11 26 糖尿病发病机制 6 2019 11 26 糖尿病的分类糖尿病的分类 糖 尿 病 1 型糖尿病 2 型糖尿病 其他类型糖尿病 妊娠期糖尿病 7 2019 11 26 1 型糖尿病 1型糖尿病 原名胰岛素依赖型糖尿病 多发生在儿童和青少 年 发病比较急剧 体内胰岛素绝对不足 容易发生酮症酸中毒 DKA 必须用胰岛素治疗才能获得满意疗效 否则将危及生命 1型糖尿病自身不能产生胰岛素 因此需要终身使用外来 胰岛素治疗 1型糖尿病一直被描述成一种自身免疫疾病 身体的 免疫系统攻击胰腺中的胰岛细
4、胞 并最终破坏它们制造胰岛素的能 力 没有胰岛素 身体就不能将葡萄糖转化成能量 因此I型糖尿病 患者必须注射胰岛素才能存活 8 2019 11 26 2 型糖尿病 2型糖尿病 原名成人发病型糖尿病或非胰岛素依赖型 糖尿病 由于机体对胰岛素不敏感而引起 2型糖尿病是 典型的慢性疾病 占糖尿病患者中的90 左右 病发后的 预期寿命较之病发前可减少10年 2型糖尿病患者体内产生胰岛素的能力并非完全丧失 有的患 者体内胰岛素甚至产生过多 但胰岛素的作用效果较差 因此患者 体内的胰岛素是一种相对缺乏 可以通过某些口服药物刺激体内胰 岛素的分泌 但到后期仍有一些病人需要使用胰岛素治疗 9 2019 11
5、26 妊娠期糖尿病 妊娠期糖尿病则与2型糖尿病相似 也是源于细胞 的胰岛素抵抗 不过其胰岛素抵抗是由于妊娠期女性分泌 的激素 荷尔蒙 所导致的 妊娠期糖尿病通常在分娩后 自愈 但是 妊娠期糖尿病可能导致胎儿发育畸形 胎儿宫内 窘迫 胎死宫内新生儿低血糖 巨大儿以及难产或者死产等并发 症 10 2019 11 26 其他类型糖尿病 一些糖尿病导因有别于第一型 第二型和妊娠 糖尿病 这包括 细胞基因缺陷 细胞分泌胰岛素 遗传性胰岛素抵抗 胰脏疾病 荷尔蒙失调 化学 或药物导致 11 2019 11 26 糖尿病诊断标准 世界卫生组织糖尿病诊断标准 条件餐后两小时血糖空腹血糖HbA1c mmol l
6、 mg dl mmol l mg dl 正常 7 8 140 6 1 110 6 0 空腹血糖障碍 7 8 140 6 1 110 7 0 126 6 0 6 4 糖耐量受损 7 8 140 7 0 126 6 0 6 4 糖尿病 11 1 200 7 0 126 6 512 2019 11 26 糖尿病的临床表现糖尿病的临床表现 糖尿病的主要临 床表现为 多 饮 多尿 多食 和体重下降 三多一少 以及血糖高 尿 液中含有葡萄糖 正常的尿液中 不应含有葡萄糖 等 13 2019 11 26 糖尿病的危害糖尿病的危害 14 2019 11 26 糖尿病并发症所引起的代价非常巨大 50 45 40
7、 35 30 25 20 15 10 0 5 45 无并发症 46 7 人均直接医疗成本的均数 千元 仅有微血管并发症仅有大血管并发症微 大血管并发症 22 3 13 3 17 7 40 35 30 25 20 15 10 5 0 患者 直接医疗成本 RMB 患者比例 3 726 11 842 15 373 38 580 2 18 3 13 9 35 15 2019 11 26 糖尿病治疗路径 16 2019 11 26 口服降糖药物分类 DPP 4 抑制剂 减少体内 GLP 1 的 分解 糖苷 酶抑制 剂 延缓碳水 化合物在 肠道的消 化吸收 TZDs 改善胰岛 素抵抗 磺脲类 格列奈 类
8、促进胰岛 素分泌 双胍类 减少肝脏 葡萄糖的 输出 17 2019 11 26 增加肌肉的 葡萄糖摄取和代谢 常用降糖药物的作用机制 促进胰岛素分泌 磺脲类 格列奈类 双胍类 胰岛素 噻唑烷二酮类 双胍类 延缓碳水化合物的吸收 糖苷酶抑制剂 抑制肝糖的产生和输出 增加脂肪的合成 和葡萄糖的代谢 肝 脂肪肌肉 肠 胰腺 双胍类 胰岛素 噻唑烷二酮类 降糖 18 2019 11 26 0 无 非常少见 1 少 见 2 偶尔 3 中度 4 显著 下降 未知 推荐肝功能监测 GI 胃肠道 常用降糖药物的不良反 应 低血 糖 体重增 加 水肿 GI副作 用 乳酸酸中 毒 肝毒性 格列吡嗪1 1 0 0
9、格列苯脲4 2 0 0 格列美脲2 1 0 0 瑞格列奈1 1 0000 那格列奈1 0000 二甲双胍0 02 1 0 阿卡波糖0003 0 米格列醇0003 00 罗格列酮03 2 000 吡格列酮03 2 000 19 2019 11 26 v美国生物学家戴利讲过一句名言 20世纪是药物治疗的时代 21世纪是细胞治疗的时代 20 2019 11 26 糖尿病的治疗 干细胞 21 2019 11 26 世界权威 科学 杂志曾将干细胞研究列为世界十大 科学成就之一 与人类基因组测序和克隆技术相提并 论 干细胞与再生医学产业 被誉为二十一世纪生物和 医学科技领域最可能取得革命性突破的项目 有望
10、成为 具有划时代影响的 医学革命 22 2019 11 26 干细胞研究与治疗现状 干细胞早已上升到了国家发展的战略高度 日本早在2000年启动了 千年世纪工程 其中把以干 细胞工程为核心技术的再生医学作为四大重点之一 并 且在第一年度的投资金额即达108亿日元 美国奥巴马总统上任即时 就解禁了布什政府对胚胎干 细胞研究的限制 允许国家NIH经费用于胚胎干细胞的 研究 23 2019 11 26 我国政府对干细胞研究非常重视 温家宝总理在中国科学院成立60周年大会上发言 特别提到了干细胞研究和发展 2002年起我国 973 863 计划 投入到有关干细胞与治疗性克隆 组织工程技术 与产品研制
11、组织器官代用品研发及灵长类动物疾病与评价模型等项目的研究经费达 到近2亿元人民币 2009 2011年国家自然科学基金资助的干细胞项目达226个 2010年国家科技部颁布的 重大新药创新 科技重大专项 十二五 实施计划2011年 课题申报指南中 专门列入了新药研发干细胞技术平台项目 24 2019 11 26 什么是干细胞 干细胞是一类未充分分化 具有自我复制能力 self renewing 的多潜能细胞 在一定条件下 它可以分化 成多种功能细胞 自我复制产生大量细胞 增殖 多向分化 任何类型体细胞 诱导 分化 25 2019 11 26 干细胞的种类 1 全能性干细胞 具有形成完整个体 的分
12、化潜能 如 胚胎干细胞 2 多能性干细胞 这种干细胞具有分化多 种细胞组织的潜能 但 却失去了发育成完整个 体的能力 如 造血干细胞 间充 质干细胞 MSC 皮 肤干细胞 3 单能性干细胞 这类干细胞只能向一 种类型或密切相关的 两种类型的细胞分 化 如 上皮组织基底层 的干细胞 肌肉中的 成肌细胞 肠上皮干 细胞 按分化潜能的大小 干细胞基本上可分为三类 26 2019 11 26 富含MSC的人体组织 27 2019 11 26 MSC治疗糖尿病的机制 1 MSC分化为胰岛素分泌细胞 2 免疫调控抗炎作用 自身反应性T细胞减少 破坏性细胞 而调节性T细胞 Treg 保护性细胞 增加 促炎性
13、细胞因子 有害的 IL 2 IFN TNF 减少而抗炎性细胞因子 有利的 增加 3 组织修复作用 MSC分泌修复因子 如表皮生长因子 EGF 血管内皮生 长因子 VEGF 成纤维生长因子等 阻止了胰岛细胞凋亡 促进胰岛素 分泌前体细胞的增生与分化 4 干细胞对胰岛 细胞的修复 胰岛 细胞是人体胰岛素分泌的主流分泌细 胞 干细胞通过对胰岛的修复 可以使胰岛产生新的胰岛 细胞 通过对 胰岛 细胞的直接修复 使其具有分泌胰岛素的功能 通过干细胞所产生 的因子 刺激胰岛 细胞再生 28 2019 11 26 5 干细胞对其他胰岛素分泌细胞的修复 在人体内除了胰岛 细胞分 泌胰岛素外 在身体其他器官和组
14、织中还存在一些胰岛素分泌细胞 也有分泌胰岛素的作用 通过干细胞对这些细胞的修复及再生作用 可以提高体内胰岛素的分泌量 可以起到降血糖的作用 6 干细胞对胰岛素抵抗的作用 通过干细胞的移植 可以增加细胞内 运糖蛋白的敏感性 促进胰岛受体与胰岛素的结合 降低胰岛素的抵 抗作用 29 2019 11 26 MSC治疗糖尿病机制 u干细胞对胰岛 细胞的修复 u干细胞对其他胰岛素分泌细胞的修复 u干细胞对胰岛素抵抗的作用 30 2019 11 26 干细胞治疗的优点 1 高效性 疗 效肯定 ConceptConcept 2 2 靶向性强 conceptconceptconceptconcept 3 3
15、具有安全性 无排斥反应 安全性高 副作用小 4 4 取材方便 治疗方法 简便 痛 苦性小 6 6 细胞治疗为疑 难杂症的治疗 带来了新的希 望 1 高效性 疗 效肯定 2 2 靶向性强 具 有DC导航 系统 3 3 具有安全性 无排斥反应 安全性高 副作用小 1 高效性 疗 效肯定 2 2 靶向性强 具 有DC导航 系统 1 高效性 疗 效肯定 2 2 靶向性强 3 3 具有安全性 无排斥反应 安全性高 副作用小 2 2 靶向性强 1 高效性 疗 效肯定 5 5 细胞治疗的 供体可以是自 体 也可以是 异体 5 5 细胞治疗的 供体可以是自 体 也可以是 异体 3 3 具有安全性 无排斥反应
16、安全性高 副作用小 4 4 取材方便 治疗方法 简便 痛 苦性小 6 6 细胞治疗为疑 难杂症的治疗 带来了新的希 望 31 2019 11 26 I 治疗安全 低毒性 II 对某些病症 一次性植入 作用持久 III 材料来源充足 IV 治疗范围广阔 理论上能治疗大多数疾 病 V 干细胞是最好的免疫治疗和基因治疗载 体 干细胞移植的极少数患者发现 有发烧 一般在38 39 经过 适当对症处理 三天内退热 干细胞 治疗的 特点和 副作用 特点副作用 32 2019 11 26 干细胞输注途径 u血管介入治疗 u病变部位直接注射 u静脉输入治 u体腔注射 u头部立体定向颅内干细胞移植 uCT引导下脊髓内干细胞移植 33 2019 11 26 实施方法 干细胞治疗糖尿病每个疗程治疗4 6次 每次治疗间隔5 7天 原则上每个疗程间隔的时间是3 6个月 疗效明显可视病情连续做2 3个疗程 34 2019 11 26 干细胞治疗糖尿病的适应症 u近期发现的胰岛素依赖型糖尿病 u糖尿病合并肾小球硬化 慢性肾功能不全 1和2级 u不稳定糖尿病 u糖尿病相关的感染合并症 免疫系统功能低下 u对各种治疗无
