最近伊斯坦布爾大學(xué)的一項研究揭示，人臍帶間充質(zhì)幹細胞條件培養基在1型糖尿病的治療中(zhōng)具(jù)備雙重作(zuò)用(yòng)，不僅僅具(jù)備免疫調節功能(néng)，還能(néng)促進β細胞再生。

論文(wén)發表在2022年11月30日的《Inflammation and Regeneration》雜志(zhì)上。

1型糖尿病(T1D)是一種T細胞介導的自身免疫性疾病，其特征是胰島中(zhōng)産(chǎn)生胰島素的β細胞受到不可(kě)逆的破壞。其中(zhōng)輔助性和細胞毒性T細胞和細胞因子的産(chǎn)生受到這一過程的損害，這在β細胞破壞中(zhōng)起協同作(zuò)用(yòng)。

間充質(zhì)幹細胞(MSCs)是一種治療自身免疫性疾病的優秀工(gōng)具(jù)，具(jù)有(yǒu)多(duō)能(néng)性、再生性和免疫抑制特性。MSCs釋放的旁分(fēn)泌因子通過增加血管生成和增殖以及抑制凋亡在免疫調節中(zhōng)發揮作(zuò)用(yòng)。

伊斯坦布爾大學(xué)的研究人員從人的臍帶中(zhōng)分(fēn)離出間充質(zhì)幹細胞，通過在2D和3D環境中(zhōng)培養MSCs來制備兩種不同的條件培養基，在1型糖尿病模型大鼠中(zhōng)進行體(tǐ)内研究，施用(yòng)12劑條件培養基，持續4周。

為(wèi)了評估免疫調節，測定從脾髒分(fēn)離的淋巴細胞中(zhōng)的Treg群體(tǐ)，分(fēn)析血清中(zhōng)的IL-4、IL-10、IL-17和IFN-λ細胞因子。

體(tǐ)重、血糖、血清C肽和血清胰島素分(fēn)析

最後，通過标記對β細胞形成至關重要的Pdx1、Nkx6.1和胰島素标記物(wù)，對β細胞再生進行免疫組織化學(xué)評估。

結果顯示，3D條件培養基的總蛋白和IL-4水平高于2D條件培養基，臍帶間充質(zhì)幹細胞條件培養基通過誘導Treg群體(tǐ)并調節細胞因子釋放。

特别的是，研究确定了臍帶間充質(zhì)幹細胞條件培養基應用(yòng)顯著增加了胰島中(zhōng)β細胞的含量。

免疫組化分(fēn)析

因此證實了臍帶間充質(zhì)幹細胞條件培養基對1型糖尿病模型中(zhōng)β細胞的免疫調節和穩态/再生的起到雙重治療作(zuò)用(yòng)。

過去的許多(duō)研究表明，間充質(zhì)幹細胞沒有(yǒu)或隻有(yǒu)很(hěn)小(xiǎo)的能(néng)力可(kě)以轉分(fēn)化為(wèi)β細胞。那是否間充質(zhì)幹細胞就沒有(yǒu)了再生能(néng)力呢(ne)？而僅僅為(wèi)疾病的治療起到免疫調控作(zuò)用(yòng)了？

該研究結果提供了新(xīn)的見解，研究表明，間充質(zhì)幹細胞可(kě)以通過其外泌體(tǐ)治愈β細胞，并在胰腺外分(fēn)泌區(qū)觸發新(xīn)的β細胞形成，這是間充質(zhì)幹細胞抗糖尿病作(zuò)用(yòng)的一個劃時代的新(xīn)發現。

已知治療組中(zhōng)β細胞的增加可(kě)能(néng)是由諸如β細胞增殖和再生、α細胞轉分(fēn)化或祖細胞新(xīn)生等機制引起的。此外，外分(fēn)泌胰腺中(zhōng)Nkx6.1陽性和胰島素陽性細胞表明幹細胞條件培養基可(kě)能(néng)觸發了局部祖細胞龛。

此外，作(zuò)者還分(fēn)析由于胰腺外分(fēn)泌細胞和β細胞均由前腸内胚層發育而來，這意味着它們具(jù)有(yǒu)相同的胚胎學(xué)起源，那麽這些新(xīn)形成的β細胞可(kě)能(néng)是通過将外分(fēn)泌細胞重編程為(wèi)表達胰島素的β細胞而産(chǎn)生的。這個可(kě)以作(zuò)為(wèi)一個重要的新(xīn)發現，有(yǒu)待未來驗證和利用(yòng)。

參考資料：

Isildar, B., Ozkan, S., Ercin, M. et al. 2D and 3D cultured human umbilical cord-derived mesenchymal stem cell-conditioned medium has a dual effect in type 1 diabetes model in rats: immunomodulation and beta-cell regeneration. Inflamm Regener 42, 55 (2022). https://doi.org/10.1186/s41232-022-00241-7